Luận Văn Xây dựng bộ công cụ giám sát hình ảnh qua Camera_HVKT (TM+ chương trình+ trình chiếu)

1. Tên đề tài:
Xây dựng bộ công cụ giám sát hình ảnh qua Camera.
2. Các số liệu ban đầu:
3. Nội dung bản thuyết minh

Mở đầu
Chương 1: Giới thiệu.
Chương 2: Một số kiến thức liên quan.
Chương 3: Xây dựng lớp phục vụ cho bắt đối tượng di chuyển.
Chương 4: Thiết kế, xây dựng chương trình.
Kết luận
Tài liệu tham khảo
4. Số lượng, nội dung các bản vẽ A[SUB]0[/SUB] và các sản phẩm (nếu có)




LỜI NÓI ĐẦU

Ngày nay, chúng ta có thể in tráng ảnh trong giây lát và ghi lại những file video một cách đơn giản. Tuy nhiên, để làm được như vậy người ta đã phải mất hàng trăm năm nghiên cứu và tìm tòi. Chúng ta hãy cùng làm quen với lịch sử của máy ảnh, vào giữa thế kỷ XI và XVI, con người đã bắt đầu sử dụng một loại máy ảnh thô sơ được gọi là “hộp tối”, nó cho phép chúng ta in ra giấy những hình ảnh rồi qua một vài khâu xử lý ta sẽ nhận được hình ảnh chính xác của vật chụp.
Vào năm 1568 ông Danielo Barbaro đã sáng chế ra một chiếc máy ảnh có một thấu kính và một lỗ có thể thay đổi đường kính để tăng độ nét của ảnh. Kế thừa trên nguyên lý cơ bản đó, những chiếc máy ảnh sau đó ra đời không những cho chất lượng ảnh tốt mà còn được tích hợp trên nó nhiều tính năng tiện dụng khác.
Ngày nay chiếc máy ảnh không chỉ đơn thuần dùng để chụp ảnh mà còn có thể ghi hình ảnh dưới dạng file Multimedia phục vụ cho giải trí hoặc nhiều lĩnh vực khác.
Tuy nhiên, nhu cầu người dùng không dừng ở đó, nhiều khi họ muốn quan sát hay ghi hình, những nơi mà họ không thể trực tiếp có mặt vậy câu hỏi đặt ra là phải làm như thế nào? Trước những điều kiện và yêu cầu đặt ra đó, đòi hỏi phải có những phương pháp nhanh, phù hợp, tự động, chính xác và có hiệu quả để lấy được thông tin có giá trị. Chính vì vậy mà phương pháp giám sát qua Camera là phương pháp tối ưu nhất. Để cho phép quan sát qua Camera cần phải có một thiết bị hiển thị (Cumputer) và đường truyền kết nối giữa Camera và thiết bị đó.
Như ta đã biết, phải mất gần 30 năm bộ xử lý Intel mới có thể vượt qua rào chắn của tốc độ 1GHz. May thay, sau đó chỉ cần 1,5 năm để đạt tới tốc độ 2GHz. Sự phát triển theo quy luật số mũ về tốc độ xử lý đã mở đường cho nhiều công nghệ xuất ra màn hình Destop. Một trong những công nghệ dường như giúp ích nhiều nhất là bộ xử lý video kỹ thuật số. Thuật toán xử lý video bằng kỹ thuật điện toán có thể chạy trong thời gian thực, thậm chí trên một máy tính cấp thấp. Một cách tự nhiên, điều này mở ra xu hướng tăng cường kết nối giữa Camera và máy vi tính (Cumputer). Sau đó, Camera được số hóa và cũng vì thế nó dễ dàng kết nối với máy vi tính hơn. Chúng ta đang ở thời điểm mà Camera được xem là thiết bị nhập xuất của máy vi tính. Những nhà nhập xuất máy vi tính đáng tin cậy như SONY đã đưa ra mô hình máy vi tính kết hợp với Camera kỹ thuật số.
Một phát triển khác gần đây đã giúp cho “sự kết hợp” của Camera và máy vi tính đó là sự ra đời của kỹ thuật kết nối Broadband. Bằng đường truyền DSL hoặc cáp người ta có thể gửi video từ PC Camera cục bộ tới một PC ở xa. Vì thế, video không những có thể biểu diễn và xử lý cục bộ mà còn có thể truyền thông qua mạng Internet với tộc độ ngày càng tăng.
Những Camera nhỏ có thể đính kèm vào những máy tính để bàn hoặc máy tính xách tay cho phép hội thảo video rất tốt cho công sở cũng như sử dụng tại nhà. Những khó khăn, rắc rối trong việc cài đặt hội thảo video có thể sớm sẽ trở thành quá khứ. PC video conferencing hưởng lợi rất lớn từ việc đưa ra hai công nghệ tiến bộ sau:

Chuẩn giao thức truyền thông trên Bus mở rộng tốc độ cao, như là IEEE 1394 (công nghệ kết nối ngoại vi) và USB 2.0.
Mạng Inthernet tốc độ cao cho công sở (>100 Mbits/s) và kỹ thuật truyền thông Broadband cho mạng gia đình.
Một mặt, Bus mở rộng tốc độ cao cho phép Camera kỹ thuật số truyền thông với tốc độ full-frame bằng PC. Mặt khác, mạng máy tính tốc độ cao cho phép những máy tính cá nhân truyền dữ liệu bằng kỹ thuật truyền hình high-bandwith, chẳng hạn như live video trên mạng Internet. Video conferencing đáng tin cậy và giá rẻ thích hợp với những thiết bị thông dụng, như là máy tính để bàn hoặc máy tính xách tay được kết nối lại để tạo nên một bức phá lớn trong tương lai gần. Ở mức độ thương nghiệp, điều này sẽ gia tăng mối quan hệ hợp tác giữa các khu vực trên thế giới. Trong những năm qua, nhiều tổ chức lớn ở Mỹ đã khẳng định vị trí của mình trên trường quốc tế và không chỉ nằm trong khuôn khổ của quốc gia. Chẳng hạn như một công ty khoa học điện tử áp dụng vào hàng không của Honeywell ở Mỹ cũng giống như là công ty khoa học điện tử áp dụng vào hàng không ở Pháp. Điều này đòi hỏi một mối quan hệ hợp tác vững chắc giữa các tổ chức ở các khu vực địa lý khác nhau trên thế giới. Thực chất những tập đoàn này giao tiếp với nhau thì phải nhân đôi thời gian di chuyển cho mục đích kinh doanh. Video conferencing trở nên phổ biến sẽ loại bỏ thời gian di chuyển này và cải tiến cách thức giao tiếp đơn phương tiện hàng ngày thành đa phương tiện.
Trong lĩnh vực an ninh – giám sát, Camera đã được kết hợp với hệ thống bảo mật và giám sát trong thời gian qua. Tuy nhiên, việc sử dụng công nghệ Camera trong những ứng dụng bảo mật có thể được mô tả như là một người bảo vệ. Camera trong hệ thống bảo mật trước đây thông thường hoạt động tách biệt và không có mối quan hệ gì với máy vi tính. Chúng gửi video time-lapse cung cấp cho máy thu băng tỷ biến để lưu trữ trên băng VHS. Sau đó, nếu người sử dụng muốn truy cập vào từng phần riêng biệt của video, nó sẽ phải truy xuất thường xuyên – đây là chính là một việc bất tiện. Do không có phần mềm làm nhiệm vụ xử lý trên live video cho nên không có khả năng tự động báo động khi có đột nhập. Vì thế bảo mật dựa vào việc giám sát của người bảo vệ, người này phải thường xuyên chú ý vào màn hình đầy phức tạp trong nhiều giờ liền. Bằng cách kết nối Camera bảo mật với máy tính, video có thể được số hóa lưu trữ vào các phương tiện lưu trữ của máy tính. Hơn nữa, video có thể xử lý trực tuyến và dĩ nhiên suy ra rằng có thể tự động tăng cường chức năng hệ thống bảo mật trên tín hiệu video.
Cách thức xử lý video nổi tiếng nhất là không ngừng kiểm tra. Cách này có thể cảnh báo kịp thời khi có một đối tượng nào đó đột nhập vào khu vực cấm và di chuyển dưới tầm kiểm soát của Camera. Nói cách khác, khi quang cảnh không có gì thay đổi thì không cần lưu ý, việc lưu trữ bằng kỹ thuật số không xảy ra. Chỉ khi khung video chứa những đối tượng chuyển động thì mới được lưu trữ, như vậy ta tiết kiệm đươch bộ nhớ từ cách lưu trữ này.
Thao tác xử lý video đầy linh hoạt khác trong những ứng dụng bảo mật là nhận dạng mặt người. Đây là ứng dụng sinh trắc học mà cho tới bây giờ đã được sử dụng thành công trong các trình ứng dụng kiểm tra xuất nhập. Khi thuật toán và hệ thống này phát triển tinh vi hơn, nhận diện mặt người có thể được sử dụng trong việc giám sát những đối tượng bị tình nghi. Vì vậy các trình ứng dụng quan sát qua hệ thống Camera-Cumputer đang rất được quân tâm và trông đợi.
Hiện nay, kỹ thuật này đang được ứng dụng một cách rộng rãi trong nhiều lĩnh vực kinh doanh và đời sống khác nhau như: y tế, ngân hàng, viễn thông, Không ai có thể phủ nhận những lợi ích, những hiệu quả to lớn mà nhờ áp dụng kỹ thuật đem lại.
Nhằm nâng cao hiểu biết của mình về lĩnh vực quan sát và mạng truyền thông vì vậy trong đồ án tốt nghiệp của mình em đã chọn đề tài “Xây dựng bộ công cụ giám sát hình ảnh qua Camera”.
Mục tiêu của đồ án là xây dựng ứng dụng có khả năng thu nhận được hình ảnh không chỉ trên Camera Local mà còn có thể thu nhận ảnh qua các Camera kết nối trên mạng Internet, bên cạnh đó tích hợp tính năng phát hiện khi đối tượng di chuyển, chụp ảnh đối tượng. Ứng dụng không chỉ cho phép quan sát dưới dạng một cửa sổ mà còn có thể xem cùng lúc nhiều Camera dưới dạng MultiView. Đồ án được trình bày thành 4 chương với bố cục như sau:
Chương 1: Giới thiệu
Giới thiệu khái quát về hệ thống phần cứng và phần mềm phục vụ cho truyền tải dữ liệu giữa máy vi tính và Camera.
Chương 2: Một số kiến thức liên quan
Giới thiệu giao thức HTTP, xử lý ảnh và xây dựng các bộ lọc.
Chương 3: Xây dựng lớp phục vụ cho bắt đối tượng di chuyển
Chương 4: Thiết kế, xây dựng chương trình
Trong quá trình thực hiện em xin chân thành cảm ơn thầy giáo Đại tá, PGS.TS Nguyễn Thiện Luận đã tận tình hướng dẫn, chỉ bảo, giúp đỡ em trong quá trình làm đồ án cùng các thầy trong Bộ môn An ninh mạng đã tạo điều kiện về cơ sở và vật chất để em hoàn thành nội dung đồ án của mình.









Trinh công Quyền