Nghiên cứu ứng dụng CNN trong nhận diện khuôn mặt cho sinh viên trường Quốc tế

• Tác giả: Le Thuy Hang
• Người hướng dẫn: Ph.D. Le Trung Thanh
• Trường học: Vietnam National University, Hanoi International School
• Chuyên ngành: Informatics and Computer Engineering
• Đề tài: Research on CNN Applied in Face Recognition of International School Students
• Loại tài liệu: graduation project
• Năm xuất bản: 2023
• Địa điểm: Hanoi

• LETTER OF DECLARATION
• ACKNOWLEDGEMENT
• 1. Chapter 1: Introduction to the topic
• 1.1. The topic’s scientific and practical importance
• 1.2. What is the goal of the topic
• 1.3. Why was this topic chosen?
• 1.4. Research methods
• 1.5. Project layout
• 2. Chapter II: Theoretical basic
• 2.1. Biological neural network
• 2.2. Artificial neural network
• 2.3. Deep learning network model
• 2.3.1. Some Deep Learning Network Components
• 3. Chapter III: Design and build models
• 3.1. Introduction to Matlab
• 3.2. Create train and test datasets
• 4. Chapter 4: Results and Discussion
• 4.1. Model evaluation results
• 4.2. Discuss model accuracy and performance
• 5. Chapter V: Conclusion and development direction

I. Tổng quan về nghiên cứu ứng dụng CNN trong nhận diện khuôn mặt

Nghiên cứu ứng dụng mạng nơ-ron tích chập (CNN) trong nhận diện khuôn mặt đã trở thành một xu hướng quan trọng trong lĩnh vực công nghệ thông tin. Đặc biệt, trong môi trường giáo dục, việc nhận diện khuôn mặt giúp quản lý sinh viên hiệu quả hơn. CNN là một trong những công nghệ tiên tiến nhất hiện nay, cho phép xử lý hình ảnh với độ chính xác cao. Nghiên cứu này tập trung vào việc áp dụng CNN để nhận diện khuôn mặt của sinh viên tại trường Quốc tế, nhằm nâng cao chất lượng quản lý sinh viên.

1.1. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của nghiên cứu

Nghiên cứu này không chỉ đóng góp vào lý thuyết về mạng nơ-ron mà còn mang lại giá trị thực tiễn trong quản lý sinh viên. Việc áp dụng CNN giúp giảm thiểu thời gian và chi phí trong quy trình nhận diện, đồng thời nâng cao độ chính xác trong quản lý thông tin sinh viên.

1.2. Mục tiêu của nghiên cứu

Mục tiêu chính của nghiên cứu là phát triển một mô hình CNN có khả năng nhận diện khuôn mặt sinh viên một cách chính xác. Nghiên cứu sẽ thu thập dữ liệu hình ảnh, tiến hành huấn luyện mô hình và đánh giá hiệu quả của nó trong thực tế.

II. Thách thức trong việc nhận diện khuôn mặt sinh viên

Mặc dù công nghệ CNN mang lại nhiều lợi ích, nhưng vẫn tồn tại một số thách thức trong việc nhận diện khuôn mặt. Các yếu tố như ánh sáng, góc chụp và chất lượng hình ảnh có thể ảnh hưởng đến độ chính xác của mô hình. Việc xử lý các yếu tố này là rất quan trọng để đảm bảo hiệu quả của hệ thống nhận diện.

2.1. Ảnh hưởng của điều kiện ánh sáng

Điều kiện ánh sáng không đồng đều có thể làm giảm chất lượng hình ảnh, dẫn đến khó khăn trong việc nhận diện khuôn mặt. Việc áp dụng các kỹ thuật xử lý hình ảnh trước khi đưa vào mô hình CNN là cần thiết để cải thiện độ chính xác.

2.2. Vấn đề về góc chụp

Góc chụp khác nhau có thể làm thay đổi hình dạng và đặc điểm khuôn mặt, gây khó khăn cho mô hình trong việc nhận diện. Cần có các phương pháp để chuẩn hóa hình ảnh trước khi xử lý.

III. Phương pháp xây dựng mô hình CNN cho nhận diện khuôn mặt

Để xây dựng mô hình CNN hiệu quả, cần thực hiện các bước từ thu thập dữ liệu đến huấn luyện mô hình. Quá trình này bao gồm việc tạo ra các tập dữ liệu huấn luyện và kiểm tra, cũng như thiết kế kiến trúc mạng nơ-ron phù hợp.

3.1. Thu thập và xử lý dữ liệu hình ảnh

Dữ liệu hình ảnh được thu thập từ nhiều nguồn khác nhau và cần được xử lý để đảm bảo chất lượng. Việc chuẩn hóa kích thước và định dạng hình ảnh là rất quan trọng để mô hình có thể học tập hiệu quả.

3.2. Thiết kế kiến trúc mô hình CNN

Kiến trúc của mô hình CNN cần được thiết kế sao cho phù hợp với đặc điểm của dữ liệu. Các lớp tích chập và lớp pooling sẽ được sử dụng để tối ưu hóa quá trình nhận diện khuôn mặt.

IV. Kết quả nghiên cứu và ứng dụng thực tiễn

Kết quả nghiên cứu cho thấy mô hình CNN có khả năng nhận diện khuôn mặt sinh viên với độ chính xác cao. Việc áp dụng mô hình này trong thực tế sẽ giúp cải thiện quy trình quản lý sinh viên tại trường Quốc tế.

4.1. Đánh giá hiệu quả mô hình

Mô hình được đánh giá dựa trên các tiêu chí như độ chính xác, tốc độ xử lý và khả năng nhận diện trong các điều kiện khác nhau. Kết quả cho thấy mô hình hoạt động hiệu quả trong môi trường thực tế.

4.2. Ứng dụng trong quản lý sinh viên

Mô hình CNN có thể được áp dụng để nhận diện sinh viên trong các hoạt động như điểm danh, kiểm soát ra vào, giúp tiết kiệm thời gian và nâng cao hiệu quả quản lý.

V. Kết luận và hướng phát triển tương lai

Nghiên cứu ứng dụng CNN trong nhận diện khuôn mặt sinh viên đã mở ra nhiều cơ hội mới trong việc quản lý sinh viên. Hướng phát triển tương lai có thể bao gồm việc mở rộng ứng dụng của CNN trong các lĩnh vực khác như nhận diện đối tượng và phân tích hình ảnh.

5.1. Tương lai của công nghệ nhận diện khuôn mặt

Công nghệ nhận diện khuôn mặt sẽ tiếp tục phát triển và cải tiến, với khả năng ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực khác nhau. Việc nghiên cứu và phát triển các mô hình mới sẽ giúp nâng cao độ chính xác và hiệu quả.

5.2. Khả năng mở rộng ứng dụng CNN

CNN không chỉ dừng lại ở việc nhận diện khuôn mặt mà còn có thể được áp dụng trong nhiều lĩnh vực khác như nhận diện biển số xe, phân tích video, và nhiều ứng dụng khác trong đời sống hàng ngày.