Xử Lý Ảnh Trên Kit MyRio Tại HCMUTE

LỜI CẢM ƠN

TÓM TẮT

ABSTRACT

1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN

1.1. Tình hình nghiên cứu hiện nay

1.2. Tính cấp thiết của đề tài

1.3. Mục tiêu nghiên cứu

1.4. Nhiệm vụ nghiên cứu

1.5. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

1.6. Phương pháp nghiên cứu

1.7. Bố cục của Đồ án

2. CHƯƠNG 2: LABVIEW

2.1. Tổng quan về LabVIEW

2.2. Cài đặt và giao diện

2.3. Yêu cầu máy tính cài LabVIEW

2.4. Ngôn ngữ lập trình đồ hoạ - LabVIEW

2.5. Môi trường lập trình

2.6. Lập trình và biên dịch

2.7. Kiểu dữ liệu trong LabVIEW

2.8. Vòng lặp

2.9. Cấu trúc điều kiện

2.10. Kết hợp C với LabVIEW

2.11. Tạo Project MyRIO

3. CHƯƠNG 3: MYRIO KIT

3.1. Tổng quan về MyRIO Kit

3.2. Ngõ vào ra

3.3. Giao tiếp máy tính

3.4. Hệ điều hành thời gian thực

4. CHƯƠNG 4: XỬ LÝ ẢNH VÀ THỊ GIÁC MÁY TÍNH

4.1. Xử lý ảnh là gì?

4.2. Thế nào là thị giác máy tính

4.3. Lý thuyết xử lý ảnh

4.4. Những vấn đề cơ bản trong xử lí ảnh

4.5. Thu nhận ảnh

4.6. Định nghĩa một số phép xử lý ảnh được dùng trong đề tài

4.7. Xử lý ảnh trên LabVIEW

4.8. Các kiểu dữ liệu ảnh trong LabVIEW

4.9. Tạo một biến kiểu ảnh

4.10. Chuyển đổi giữa các kiểu ảnh

4.11. Phân tách các lớp ảnh màu

4.12. Chuyển đổi giữa mảng và ảnh

4.13. Phân ngưỡng ảnh

4.14. Vẽ đường tròn trong ảnh

4.15. Đếm đối tượng

4.16. Xử lý ảnh trên Kit MyRIO

4.17. Giải thuật nhận dạng cử chỉ

5. CHƯƠNG 5: HỆ THỐNG NHẬN DẠNG CỬ CHỈ ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ

5.1. Sơ đồ khối hệ thống

5.2. Yêu cầu của hệ thống

5.3. Hoạt động của hệ thống

5.4. Thiết kế và tính toán hệ thống

5.5. Điều khiển thiết bị

5.6. Xử lý trung âm (Xử lý ảnh và nhận dạng cử chỉ)

5.7. Giao tiếp máy tính

6. CHƯƠNG 6: KẾT QUẢ VÀ NHẬN XÉT

6.1. Kết quả đạt được

6.2. Nhận xét kết quả

6.3. So sánh với các ứng dụng trên Kit khác

7. CHƯƠNG 7: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN

7.1. Hướng phát triển

TÀI LIỆU THAM KHẢO

Phụ lục 1: Hướng dẫn cài đặt LabVIEW

Phụ lục 2: Mã nguồn chương trình

I. Giới thiệu về Xử lý ảnh trên Kit MyRIO tại HCMUTE

Bài viết này phân tích đề tài tốt nghiệp "Xử lý ảnh trên Kit MyRIO" thực hiện tại Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Thành phố Hồ Chí Minh (HCMUTE). Đề tài tập trung vào việc ứng dụng Kit MyRIO, một nền tảng phần cứng của National Instruments, kết hợp với phần mềm LabVIEW để thực hiện xử lý ảnh. Nghiên cứu này có ý nghĩa trong việc đào tạo sinh viên HCMUTE, ngành Công nghệ kỹ thuật máy tính, về các kỹ thuật xử lý ảnh thời gian thực và phát triển các ứng dụng nhúng. Đề tài sử dụng ngôn ngữ lập trình LabVIEW và tập trung vào nhận dạng cử chỉ như một ứng dụng cụ thể. Đây là một hướng nghiên cứu mới mẻ tại Việt Nam, khai thác tiềm năng của Kit MyRIO trong lĩnh vực xử lý ảnh. Việc sử dụng Kit MyRIO mang lại hiệu quả về mặt chi phí và thời gian, so với các giải pháp khác. Kết quả nghiên cứu cung cấp kiến thức thực tiễn về lập trình nhúng, xử lý ảnh, và thị giác máy tính. Đề tài góp phần vào việc phát triển các ứng dụng xử lý ảnh trên MyRIO tại HCMUTE và Việt Nam.

1.1. Tổng quan về Kit MyRIO và LabVIEW

Đề tài tốt nghiệp sử dụng Kit MyRIO của National Instruments, một nền tảng phần cứng mạnh mẽ cho các ứng dụng nhúng. Kit MyRIO tích hợp nhiều tính năng, bao gồm khả năng xử lý tín hiệu số, giao tiếp I/O đa kênh, và hệ điều hành thời gian thực. LabVIEW, môi trường lập trình đồ họa của National Instruments, được sử dụng để lập trình cho Kit MyRIO. LabVIEW cho phép lập trình trực quan, đơn giản hóa quá trình phát triển ứng dụng, đặc biệt là trong xử lý ảnh. Việc kết hợp Kit MyRIO và LabVIEW tạo điều kiện thuận lợi cho việc xây dựng các ứng dụng xử lý ảnh thời gian thực hiệu quả. Đây là một sự lựa chọn tối ưu cho các dự án xử lý ảnh có yêu cầu về tính thời gian thực cao. Lập trình MyRIO với LabVIEW cũng giúp sinh viên HCMUTE tiếp cận với các công nghệ tiên tiến, nâng cao kỹ năng trong lĩnh vực nhúng và xử lý ảnh. Các hướng dẫn sử dụng MyRIO và LabVIEW từ National Instruments được sử dụng làm tài liệu tham khảo chính. Lập trình MyRIO đòi hỏi người dùng hiểu biết về kiến trúc System-on-Chip (SoC) và FPGA.

1.2. Phương pháp xử lý ảnh và nhận dạng cử chỉ

Đề tài tập trung vào xử lý ảnh và nhận dạng cử chỉ trên Kit MyRIO. Các kỹ thuật xử lý ảnh cơ bản, như phân ngưỡng ảnh, phát hiện đối tượng, và nhận diện màu sắc, được ứng dụng. Thuật toán nhận dạng cử chỉ được xây dựng dựa trên các nguyên tắc thị giác máy tính. Đề tài sử dụng thư viện xử lý ảnh của LabVIEW để thực hiện các thao tác xử lý ảnh. Việc lựa chọn thuật toán phù hợp là rất quan trọng để đảm bảo hiệu suất và độ chính xác của hệ thống. Nhận dạng cử chỉ được thực hiện bằng cách phân tích hình ảnh từ camera, sau đó xử lý và trích xuất các đặc trưng để xác định cử chỉ. Khó khăn trong việc xử lý ảnh trên hệ thống nhúng cần được lưu ý. Tối ưu hóa thuật toán là một yếu tố quan trọng để đảm bảo hệ thống hoạt động mượt mà trên Kit MyRIO. Hiệu quả của thuật toán được đánh giá dựa trên tốc độ xử lý và độ chính xác của nhận dạng cử chỉ.

1.3. Ứng dụng và đánh giá

Đề tài chứng minh khả năng của Kit MyRIO trong xử lý ảnh thời gian thực. Ứng dụng nhận dạng cử chỉ để điều khiển thiết bị là một ví dụ minh họa khả năng của hệ thống. Kết quả nghiên cứu đóng góp vào việc phát triển các ứng dụng xử lý ảnh trên Kit MyRIO tại HCMUTE. Việc sử dụng LabVIEW làm đơn giản hóa quá trình lập trình và tích hợp hệ thống. Giá trị thực tiễn của đề tài nằm ở việc ứng dụng công nghệ hiện đại vào giáo dục và nghiên cứu. Các vấn đề về hiệu năng của hệ thống cần được xem xét kỹ lưỡng. Nghiên cứu đề xuất các hướng phát triển để cải thiện độ chính xác và tốc độ xử lý của hệ thống. Tương lai, nghiên cứu có thể được mở rộng để phát triển các ứng dụng xử lý ảnh phức tạp hơn, ví dụ như nhận diện khuôn mặt hay phát hiện đối tượng. Phát triển phần mềm cho phép cài đặt và sử dụng dễ dàng hơn cho người dùng. Hạn chế của nghiên cứu bao gồm phạm vi ứng dụng còn hạn chế và cần được mở rộng trong tương lai.

Đồ Án Xử Lý Ảnh Trên Kit MyRio Tại HCMUTE