Khóa Luận Tốt Nghiệp: Phát Triển Thiết Bị Tương Tác Với Máy Chiếu Sử Dụng Azure Kinect DK

• Tác giả: Nguyen Ho Quang
• Người hướng dẫn: PTS. Phan Dinh Duy
• Trường học: Đại học Quốc gia TP. Hồ Chí Minh
• Chuyên ngành: Kỹ thuật máy tính
• Đề tài: Phát Triển Thiết Bị Tương Tác Với Máy Chiếu Sử Dụng Azure Kinect DK
• Loại tài liệu: khóa luận tốt nghiệp
• Năm xuất bản: 2021
• Địa điểm: TP. Hồ Chí Minh

• LỜI CẢM ƠN
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP
• 1.1. Lý do thực hiện đề tài
• 1.2. Phương pháp thực hiện
• 1.3. Các nội dung chính
• 1.4. Các nghiên cứu liên quan
• 2. CHƯƠNG 2: GIỚI THIỆU VỀ AZURE KINECT DK
• 2.1. Thông số phần cứng
• 2.2. Thiết lập Azure Kinect DK
• 2.3. Thiết lập kết nối cho Azure Kinect body tracking
• 2.4. API của Azure Kinect DK
• 2.5. Tìm hiểu về giải pháp Media Pipe
• 2.5.1. Những khả năng tuyệt vời của Media Pipe
• 2.5.2. Các giải pháp Machine Learning trong Media Pipe
• 2.5.3. Khả năng tương thích của Media Pipe trên các hệ điều hành và ngôn ngữ lập trình
• 2.5.4. Media Pipe với Python
• 2.5.5. Media Pipe Hands
• 2.6. Tìm hiểu về Keras và TensorFlow
• 2.7. Tìm hiểu về thư viện OpenCV
• 2.7.1. Giới thiệu về OpenCV
• 2.7.2. Ứng dụng của OpenCV
• 2.7.3. Kiến thức cơ bản về xử lý ảnh trong OpenCV
• 2.7.4. Các tính năng của GUI trong OpenCV
• 2.7.5. Xử lý ảnh trong OpenCV
• 2.8. Thư viện NumPy trong Python
• 2.9. Tìm hiểu về giải pháp Speech Service
• 2.9.1. Tổng quan về Speech Service
• 2.9.2. Các giải pháp trong Speech Service
• 2.9.3. Khởi tạo tài khoản Azure
• 3. CHƯƠNG 3: PHÂN TÍCH VÀ THIẾT KẾ HỆ THỐNG
• 3.1. Phân tích hệ thống
• 3.2. Sơ đồ khối của hệ thống
• 3.3. Thiết kế hệ thống
• 3.4. Xây dựng module nhận diện giọng nói
• 3.5. Xây dựng module nhận diện cử chỉ tay bằng giải pháp Media Pipe Hands
• 3.6. Xây dựng thao tác điều khiển chuột
• 3.7. Xây dựng module điều khiển âm lượng bằng cử chỉ tay
• 3.8. Xây dựng module vẽ bằng cử chỉ tay
• 4. CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ MÔ PHỎNG
• 4.1. Điều khiển chọn lựa bằng giọng nói và trả lời
• 4.2. Danh sách các khẩu lệnh, độ chính xác và thời gian đáp ứng
• 4.3. Điều khiển sự kiện của chuột bằng cử chỉ tay
• 4.3.1. Thao tác di chuyển chuột
• 4.3.2. Thao tác click chuột
• 4.3.3. Thao tác kéo thả
• 4.4. Điều khiển âm lượng bằng cử chỉ tay
• 4.4.1. Âm lượng tối đa
• 4.4.2. Âm lượng tối thiểu
• 4.4.3. Âm lượng trung bình
• 4.5. Vẽ bằng cử chỉ tay
• 4.5.1. Màu xanh da trời
• 4.5.2. Màu xanh dương
• 4.5.3. So sánh với các nghiên cứu liên quan
• 5. CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN, HƯỚNG PHÁT TRIỂN VÀ NHỮNG KHÓ KHĂN
• 5.1. Hướng phát triển
• 5.2. Những khó khăn gặp phải và các giải quyết trong quá trình thực hiện
• 5.3. Hướng giải quyết
• DANH MỤC HÌNH
• DANH MỤC BẢNG
• DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT

I. Tổng quan về phát triển thiết bị tương tác với máy chiếu sử dụng Azure Kinect DK

Đề tài "Phát triển thiết bị tương tác với máy chiếu sử dụng Azure Kinect DK" tập trung vào việc ứng dụng công nghệ hiện đại để tạo ra một hệ thống tương tác hiệu quả. Thiết bị Azure Kinect DK cung cấp khả năng nhận diện giọng nói và cử chỉ tay, giúp người dùng tương tác với máy chiếu một cách tự nhiên và trực quan. Hệ thống này không chỉ phục vụ cho mục đích giáo dục mà còn có thể áp dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau như giải trí và hội nghị.

1.1. Giới thiệu về Azure Kinect DK và công nghệ tương tác

Azure Kinect DK là một thiết bị mạnh mẽ với cảm biến 3D, camera màu và microphone. Nó cho phép nhận diện cử chỉ tay và giọng nói, tạo ra một trải nghiệm tương tác phong phú cho người dùng.

1.2. Lợi ích của việc sử dụng thiết bị tương tác trong giáo dục

Việc áp dụng thiết bị tương tác giúp tăng cường sự chú ý và hứng thú của học sinh. Hệ thống này cho phép giáo viên dễ dàng truyền đạt kiến thức thông qua các hoạt động tương tác, từ đó nâng cao hiệu quả giảng dạy.

II. Những thách thức trong phát triển thiết bị tương tác với máy chiếu

Mặc dù có nhiều lợi ích, việc phát triển thiết bị tương tác với máy chiếu cũng gặp phải nhiều thách thức. Các vấn đề như độ chính xác trong nhận diện cử chỉ, khả năng tương thích với các phần mềm khác và điều kiện ánh sáng đều ảnh hưởng đến hiệu suất của hệ thống.

2.1. Độ chính xác trong nhận diện cử chỉ tay

Độ chính xác của việc nhận diện cử chỉ tay là một yếu tố quan trọng. Hệ thống cần được tối ưu hóa để giảm thiểu sai sót trong quá trình nhận diện, đặc biệt trong môi trường có nhiều yếu tố gây nhiễu.

2.2. Khả năng tương thích với phần mềm và thiết bị khác

Thiết bị cần phải tương thích với nhiều loại phần mềm và thiết bị khác nhau để đảm bảo tính linh hoạt trong ứng dụng. Việc này đòi hỏi sự nghiên cứu kỹ lưỡng về các API và giao thức kết nối.

III. Phương pháp phát triển thiết bị tương tác với máy chiếu

Để phát triển thiết bị tương tác, nhiều phương pháp và công nghệ hiện đại đã được áp dụng. Sử dụng Azure Kinect DK kết hợp với các thư viện như OpenCV và Media Pipe giúp tối ưu hóa quá trình nhận diện và xử lý dữ liệu.

3.1. Sử dụng Azure Kinect DK cho nhận diện cử chỉ

Azure Kinect DK cung cấp các cảm biến cần thiết để nhận diện cử chỉ tay và giọng nói. Việc sử dụng SDK của thiết bị giúp lập trình viên dễ dàng truy cập và sử dụng các tính năng của thiết bị.

3.2. Tích hợp Media Pipe cho xử lý hình ảnh

Media Pipe là một giải pháp mạnh mẽ cho việc xử lý hình ảnh và nhận diện cử chỉ. Việc tích hợp Media Pipe vào hệ thống giúp cải thiện độ chính xác và tốc độ xử lý của thiết bị.

IV. Ứng dụng thực tiễn của thiết bị tương tác với máy chiếu

Thiết bị tương tác với máy chiếu sử dụng Azure Kinect DK có nhiều ứng dụng thực tiễn trong giáo dục và giải trí. Hệ thống này không chỉ giúp giáo viên trong việc giảng dạy mà còn có thể được sử dụng trong các buổi hội thảo và sự kiện.

4.1. Ứng dụng trong giáo dục

Hệ thống tương tác giúp học sinh tham gia vào quá trình học tập một cách chủ động. Việc sử dụng giọng nói và cử chỉ tay để điều khiển máy chiếu tạo ra một môi trường học tập thú vị và hiệu quả.

4.2. Ứng dụng trong giải trí và sự kiện

Thiết bị cũng có thể được sử dụng trong các sự kiện giải trí, cho phép người tham gia tương tác với nội dung trình chiếu một cách trực tiếp và sinh động.

V. Kết luận và tương lai của thiết bị tương tác với máy chiếu

Thiết bị tương tác với máy chiếu sử dụng Azure Kinect DK hứa hẹn sẽ mang lại nhiều giá trị trong tương lai. Với sự phát triển không ngừng của công nghệ, các ứng dụng của thiết bị này sẽ ngày càng đa dạng và phong phú.

5.1. Tương lai của công nghệ tương tác

Công nghệ tương tác sẽ tiếp tục phát triển, mở ra nhiều cơ hội mới cho việc ứng dụng trong giáo dục và các lĩnh vực khác. Sự kết hợp giữa AI và công nghệ cảm biến sẽ tạo ra những trải nghiệm tương tác chưa từng có.

5.2. Khuyến nghị cho nghiên cứu và phát triển

Cần tiếp tục nghiên cứu và phát triển các giải pháp tối ưu hơn cho thiết bị tương tác. Việc cải thiện độ chính xác và khả năng tương thích sẽ là những yếu tố quyết định cho sự thành công của thiết bị trong tương lai.