Xem mẫu
ÑAÏI HOÏC QUOÁC GIA TPHCM
ÑAÏI HOÏC KHOA HOÏC TÖÏ NHIEÂN
KHOA TOAÙN-TIN HOÏC
BOÄ MOÂN TIN HOÏC ÖÙNG DUÏNG
TIEÅU LUAÄN TOÁT NGHIEÄP
Ñeà taøi:
XAÙC ÑÒNH MAËT NGÖÔØI
DÖÏA VAØO THAØNH PHAÀN KHUOÂN MAËT VAØ LOGIC MÔØ
Giaûng vieân höôùng daãn: Thaïc só PHAÏM THEÁ BAÛO
Giaûng vieân phaûn bieän: Tieán só TRAÀN NAM DUÕNG
Sinh vieân thöïc hieän
: TRAÀN ANH TUAÁN
PHAN PHUÙC DOAÕN
KHOÙA:2001-2005
Xaùc ñònh maët ngöôøi
Lôøi noùi ñaàu
Ngaøy nay vôùi söï phaùt trieån nhanh choùng cuûa coâng ngheä thoâng tin, con ngöôøi
ngaøy caøng muoán laøm ra nhöõng vaät duïng thay theá hoï trong vieäc lao ñoäng chaân tay cuõng
nhö trí oùc. Vì vaäy nhöõng lónh vöïc nhö trí tueä nhaân taïo vaø töï ñoäng hoùa ngaøy caøng phaùt
trieån maïnh ôû nhöõng nöôùc phaùt trieån, ñaëc bieät laø vieäc cheá taïo ra nhöõng robot. Nhöõng
heä thoáng töï ñoäng noùi chung vaø robot noùi rieâng muoán hoaït ñoäng coù hieäu quaû thöôøng
phaûi coù moät heä thoáng töông taùc ngöôøi maùy vaø trong nhöõng heä thoáng naøy thì vieäc xaùc
ñònh maët ngöôøi chieám moät vò trí quan troïng. Xaùc ñònh maët ngöôøi (face detection) laø
thuaät ngöõ duøng ñeå chæ vieäc ñònh höôùng (location) vaø xaùc ñònh moät caùch chính xaùc vò trí
cuûa maët ngöôøi trong moät böùc aûnh. Xaùc ñònh maët ngöôøi coù raát nhieàu phöông phaùp:
phöông phaùp neural network, phöông phaùp döïa vaøo ñaëc tröng cuûa da ngöôøi, phöông
phaùp döïa vaøo nhöõng ñaëc ñieåm treân khuoân maët ngöôøi…. Luaän vaên naøy chuû yeáu trình
baøy phöông phaùp xaùc ñònh maët ngöôøi döïa treân maøu da vaø nhöõng ñaëc tröng treân khuoân
maët ngöôøi.
Luaän vaên ñöôïc chia ra laøm 2 phaàn. Phaàn ñaàu chuû yeáu noùi veà cô sôû toaùn hoïc vaø
khoa hoïc maùy tính cuûa heä thoáng xaùc ñònh maët ngöôøi bao goàm: caùc khoâng gian maøu, heä
thoáng logic môø, phöông phaùp Fast Marching. Phaàn coøn laïi cuûa luaän vaên laø chi tieát veà
thuaät toaùn vaø caøi ñaët heä thoáng.
Luaän vaên naøy ñaõ ñöôïc vieát vaø bieân taäp kó löôõng, song khoâng theå traùnh khoûi
thieáu soùt trong quaù trình vieát, mong nhaän ñöôïc söï ñoùng goùp taän tình cuûa quí thaày coâ vaø
caùc baïn ñeå luaän vaên hoaøn thieän hôn.
1
Xaùc ñònh maët ngöôøi
2
Xaùc ñònh maët ngöôøi
Lôøi caûm ôn
Ñaàu tieân chuùng toâi xin chaân thaønh caûm ôn thaïc só Phaïm Theá Baûo, ngöôøi tröïc tieáp
höôùng daãn ñeà taøi naøy ñaõ taän tình chæ baûo, giuùp ñôõ chuùng toâi trong suoát quaù trình thöïc
hieän tieåu luaän naøy.
Chuùng toâi cuõng chaân thaønh caûm ôn hai anh Nguyeãn Thaønh Nhöït vaø Cao Minh Thònh
ñaõ coù nhöõng giuùp ñôõ quí baùu veà taøi lieäu cuõng nhö thuaät toaùn ñeå chuùng toâi thöïc hieän toát
luaän vaên.
Chuùng toâi cuõng xin caûm ôn thaày coâ trong khoa Toaùn-Tin hoïc ñaõ cung caáp cho chuùng
toâi nhöõng neàn taûng Toaùn vaø Tin hoïc vöõng chaéc laøm tieàn ñeà cho vieäc thöïc hieän thaønh
coâng luaän vaên naøy.
Chuùng toâi cuõng xin caûm ôn caùc baïn khoùa 2001 ñaõ ñoäng vieân, giuùp ñôõ ñeå chuùng toâi
hoaøn thaønh toát luaän vaên.
3
Xaùc ñònh maët ngöôøi
Muïc luïc
Lôøi noùi ñaàu .....................................................................................................................1
Lôøi caûm ôn .....................................................................................................................2
Muïc luïc ..........................................................................................................................3
Phaàn 1: Cô sôû toaùn hoïc ..................................................................................................5
Chöông 1: Caùc khoâng gian maøu söû duïng trong vieäc xaùc ñònh da ngöôøi .........................5
1. Khoâng gian maøu HIS, HSV, HSL .......................................................................5
2. Khoâng gian maøu TSL .........................................................................................5
3. Khoâng gian maøu YCbCr .....................................................................................6
Chöông 2: Ñieàu khieån môø vaø logic môø...........................................................................7
1. Toång quan veà logic môø vaø ñieàu khieån môø..........................................................7
2. Caùc thaønh phaàn cuûa heä thoáng logic môø ..............................................................8
3. Môø hoùa................................................................................................................8
4. Giaûi môø ...............................................................................................................9
Chöông 3: Fast Marching..............................................................................................10
1. Giôùi thieäu .........................................................................................................10
2. Coâng thöùc tính toaùn cuûa thuaät toaùn Fast Marching...........................................10
3. AÙp duïng thuaät toaùn Fast Marching trong heä thoáng thöïc nghieäm .....................11
Phaàn 2: Heä thoáng xaùc ñònh maët ngöôøi ........................................................................14
Chöông 1: Toång quan veà caùc phöông phaùp xaùc ñònh maët ngöôøi.................................14
I.Muïc ñích vaø khoù khaên ..............................................................................................
1. Muïc ñích .................................................................................................... 14
2. Khoù khaên....................................................................................................14
II.Caùc phöông phaùp xaùc ñònh maët ngöôøi vaø caùc thaønh phaàn treân khuoân maët .......15
1. Caùc phöông phaùp xaùc ñònh maët ngöôøi ..................................................................
a. Phöông phaùp tieáp caän döïa vaøo ñaëc ñieåm cuûa khuoân maët .........................15
b. Phöông phaùp tieáp caän döïa vaøo hình aûnh ...................................................15
2. Caùc phöông phaùp xaùc ñònh thaønh phaàn treân khuoân maët ngöôøi .........................16
3.Öu ñieåm cuûa phöông phaùp xaùc ñònh döïa vaøo thaønh phaàn cuûa khuoân maët .........18
Chöông 2: Xaây döïng thuaät giaûi...................................................................................19
I. Caùc böôùc tieàn xöû lí ...............................................................................................19
4
nguon tai.lieu . vn
ÑAÏI HOÏC KHOA HOÏC TÖÏ NHIEÂN
KHOA TOAÙN-TIN HOÏC
BOÄ MOÂN TIN HOÏC ÖÙNG DUÏNG
TIEÅU LUAÄN TOÁT NGHIEÄP
Ñeà taøi:
XAÙC ÑÒNH MAËT NGÖÔØI
DÖÏA VAØO THAØNH PHAÀN KHUOÂN MAËT VAØ LOGIC MÔØ
Giaûng vieân höôùng daãn: Thaïc só PHAÏM THEÁ BAÛO
Giaûng vieân phaûn bieän: Tieán só TRAÀN NAM DUÕNG
Sinh vieân thöïc hieän
: TRAÀN ANH TUAÁN
PHAN PHUÙC DOAÕN
KHOÙA:2001-2005
Xaùc ñònh maët ngöôøi
Lôøi noùi ñaàu
Ngaøy nay vôùi söï phaùt trieån nhanh choùng cuûa coâng ngheä thoâng tin, con ngöôøi
ngaøy caøng muoán laøm ra nhöõng vaät duïng thay theá hoï trong vieäc lao ñoäng chaân tay cuõng
nhö trí oùc. Vì vaäy nhöõng lónh vöïc nhö trí tueä nhaân taïo vaø töï ñoäng hoùa ngaøy caøng phaùt
trieån maïnh ôû nhöõng nöôùc phaùt trieån, ñaëc bieät laø vieäc cheá taïo ra nhöõng robot. Nhöõng
heä thoáng töï ñoäng noùi chung vaø robot noùi rieâng muoán hoaït ñoäng coù hieäu quaû thöôøng
phaûi coù moät heä thoáng töông taùc ngöôøi maùy vaø trong nhöõng heä thoáng naøy thì vieäc xaùc
ñònh maët ngöôøi chieám moät vò trí quan troïng. Xaùc ñònh maët ngöôøi (face detection) laø
thuaät ngöõ duøng ñeå chæ vieäc ñònh höôùng (location) vaø xaùc ñònh moät caùch chính xaùc vò trí
cuûa maët ngöôøi trong moät böùc aûnh. Xaùc ñònh maët ngöôøi coù raát nhieàu phöông phaùp:
phöông phaùp neural network, phöông phaùp döïa vaøo ñaëc tröng cuûa da ngöôøi, phöông
phaùp döïa vaøo nhöõng ñaëc ñieåm treân khuoân maët ngöôøi…. Luaän vaên naøy chuû yeáu trình
baøy phöông phaùp xaùc ñònh maët ngöôøi döïa treân maøu da vaø nhöõng ñaëc tröng treân khuoân
maët ngöôøi.
Luaän vaên ñöôïc chia ra laøm 2 phaàn. Phaàn ñaàu chuû yeáu noùi veà cô sôû toaùn hoïc vaø
khoa hoïc maùy tính cuûa heä thoáng xaùc ñònh maët ngöôøi bao goàm: caùc khoâng gian maøu, heä
thoáng logic môø, phöông phaùp Fast Marching. Phaàn coøn laïi cuûa luaän vaên laø chi tieát veà
thuaät toaùn vaø caøi ñaët heä thoáng.
Luaän vaên naøy ñaõ ñöôïc vieát vaø bieân taäp kó löôõng, song khoâng theå traùnh khoûi
thieáu soùt trong quaù trình vieát, mong nhaän ñöôïc söï ñoùng goùp taän tình cuûa quí thaày coâ vaø
caùc baïn ñeå luaän vaên hoaøn thieän hôn.
1
Xaùc ñònh maët ngöôøi
2
Xaùc ñònh maët ngöôøi
Lôøi caûm ôn
Ñaàu tieân chuùng toâi xin chaân thaønh caûm ôn thaïc só Phaïm Theá Baûo, ngöôøi tröïc tieáp
höôùng daãn ñeà taøi naøy ñaõ taän tình chæ baûo, giuùp ñôõ chuùng toâi trong suoát quaù trình thöïc
hieän tieåu luaän naøy.
Chuùng toâi cuõng chaân thaønh caûm ôn hai anh Nguyeãn Thaønh Nhöït vaø Cao Minh Thònh
ñaõ coù nhöõng giuùp ñôõ quí baùu veà taøi lieäu cuõng nhö thuaät toaùn ñeå chuùng toâi thöïc hieän toát
luaän vaên.
Chuùng toâi cuõng xin caûm ôn thaày coâ trong khoa Toaùn-Tin hoïc ñaõ cung caáp cho chuùng
toâi nhöõng neàn taûng Toaùn vaø Tin hoïc vöõng chaéc laøm tieàn ñeà cho vieäc thöïc hieän thaønh
coâng luaän vaên naøy.
Chuùng toâi cuõng xin caûm ôn caùc baïn khoùa 2001 ñaõ ñoäng vieân, giuùp ñôõ ñeå chuùng toâi
hoaøn thaønh toát luaän vaên.
3
Xaùc ñònh maët ngöôøi
Muïc luïc
Lôøi noùi ñaàu .....................................................................................................................1
Lôøi caûm ôn .....................................................................................................................2
Muïc luïc ..........................................................................................................................3
Phaàn 1: Cô sôû toaùn hoïc ..................................................................................................5
Chöông 1: Caùc khoâng gian maøu söû duïng trong vieäc xaùc ñònh da ngöôøi .........................5
1. Khoâng gian maøu HIS, HSV, HSL .......................................................................5
2. Khoâng gian maøu TSL .........................................................................................5
3. Khoâng gian maøu YCbCr .....................................................................................6
Chöông 2: Ñieàu khieån môø vaø logic môø...........................................................................7
1. Toång quan veà logic môø vaø ñieàu khieån môø..........................................................7
2. Caùc thaønh phaàn cuûa heä thoáng logic môø ..............................................................8
3. Môø hoùa................................................................................................................8
4. Giaûi môø ...............................................................................................................9
Chöông 3: Fast Marching..............................................................................................10
1. Giôùi thieäu .........................................................................................................10
2. Coâng thöùc tính toaùn cuûa thuaät toaùn Fast Marching...........................................10
3. AÙp duïng thuaät toaùn Fast Marching trong heä thoáng thöïc nghieäm .....................11
Phaàn 2: Heä thoáng xaùc ñònh maët ngöôøi ........................................................................14
Chöông 1: Toång quan veà caùc phöông phaùp xaùc ñònh maët ngöôøi.................................14
I.Muïc ñích vaø khoù khaên ..............................................................................................
1. Muïc ñích .................................................................................................... 14
2. Khoù khaên....................................................................................................14
II.Caùc phöông phaùp xaùc ñònh maët ngöôøi vaø caùc thaønh phaàn treân khuoân maët .......15
1. Caùc phöông phaùp xaùc ñònh maët ngöôøi ..................................................................
a. Phöông phaùp tieáp caän döïa vaøo ñaëc ñieåm cuûa khuoân maët .........................15
b. Phöông phaùp tieáp caän döïa vaøo hình aûnh ...................................................15
2. Caùc phöông phaùp xaùc ñònh thaønh phaàn treân khuoân maët ngöôøi .........................16
3.Öu ñieåm cuûa phöông phaùp xaùc ñònh döïa vaøo thaønh phaàn cuûa khuoân maët .........18
Chöông 2: Xaây döïng thuaät giaûi...................................................................................19
I. Caùc böôùc tieàn xöû lí ...............................................................................................19
4