Đồ án tốt nghiệp - Thiết kế và thi công mô hình camera nhận diện và chuyển động dò theo gương mặt

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT
THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
KHOA ĐÀO TẠO CHẤT LƯỢNG CAO

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG MÔ HÌNH CAMERA NHẬN
DIỆN VÀ CHUYỂN ĐỘNG DÒ THEO GƯƠNG MẶT

SVTH

: PHẠM NGUYỄN HOÀNG HẢI - 15119017

Khóa

: 2015

Ngành

: CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT MÁY TÍNH

GVHD

: ThS. Huỳnh Hoàng Hà

Tp. Hồ Chí Minh, tháng 07 năm 2019

CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc lập – Tự do – Hạnh Phúc
*******

PHIẾU THAY ĐỔI THÔNG TIN ĐỀ TÀI
Thông tin đăng ký đề tài ban đầu:
SVTH

MSSV

Đề tài

Sản phẩm

Phạm
Nguyễn 15119017 Thiết kế và thi công mô hình Mô hình phần
Hoàng Hải
xe tự hành theo nhân dạng
cứng và phần mềm
Nguyễn
Sang

Thanh 15119040

Thông tin thay đổi đề tài:
SVTH

MSSV

Đề tài

Sản phẩm

Phạm
Nguyễn 15119017 Thiết kế và thi công mô hình Mô hình phần
Hoàng Hải
camera nhận diện và chuyển cứng và phần mềm
động dò theo gương mặt
Lý do thay đổi: Sinh viên Nguyễn Thanh Sang được tham gia hoàn thành khóa luận
tốt nghiệp tại Đại học Quốc gia Formosa, Đài Loan.

Tp. Hồ Chí Minh, ngày

tháng năm 2019

Giáo viên hướng dẫn
(Ký &amp ghi rõ họ tên)

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc lập – Tự do – Hạnh phúc
***-Tp. Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 2019

NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Họ và tên sinh viên: Phạm Nguyễn Hoàng Hải

MSSV: 15119017

Ngành: Công nghệ Kỹ Thuật Máy Tính

Lớp: 15119CL1

Giảng viên hướng dẫn: ThS. Huỳnh Hoàng Hà

ĐT:

Ngày nhận đề tài: 07/03/2019

Ngày nộp đề tài: 09/07/2019

1. Tên đề tài: Thiết kế và thi công mô hình camera nhận diện và chuyển động dò
theo gương mặt
2. Các số liệu, tài liệu ban đầu:
3. Nội dung thực hiện đề tài:
 Nghiên cứu phần cứng máy tính nhúng Raspberry Pi 3 Model B, thiết lập hệ
điều hành và cấu hình phần cứng sử dụng lệnh Shell.
 Nghiên cứu cơ cấu chuyển động cho hệ thống bằng servo.
 Nghiên cứu các phương pháp phát hiện gương mặt trong xử lý ảnh số.
 Nghiên cứu các phương pháp nhận diện gương mặt trong xử lý ảnh số.
 Nghiên cứu các phương pháp dò đối tượng trong xử lý ảnh số.
 Thử nghiệm và lựa chọn các phương pháp thích hợp để thiết kế luồng xử lý
chính.
 Thực thi thiết kế phần mềm và triển khai trên phần cứng máy tính nhúng.
 Đánh giá thiết kế và kết luận
4. Sản phẩm: Mô hình camera cùng phần mềm có chức năng nhận diện và điều
khiển chuyển động dò theo gương mặt.
TRƯỞNG NGÀNH

GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc lập – Tự do – Hạnh Phúc
*******

PHIẾU NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN
Họ và tên Sinh viên: Phạm Nguyễn Hoàng Hải

MSSV: 15119017

Ngành: Côn
...

...
upPWM.sh

Đoạn lệnh Shell cấu hình chân PWM phần cứng
52

SetDuty.sh

Đoạn lệnh Shell đặt chu kỳ hoạt động của xung PWM

Servo.py

Định nghĩa lớp Servo gồm các thuộc tính và phương thức
để điều khiển Servo thông qua SetDuty.sh

# @Filename: SetupPWM.sh
#!/bin/bash
# This setup hardware PWM and initialize parameters
# Expected frequency of PWM = (19.2 * 10^6) / (PWMC * PWMR)
# If we want a 50Hz PWM, PWMC=384 and PWMR=1000
# NOTE: MG90S or any actuator need a response time to move mechanical
parts.
# You need to read datasheet carefully and pause after each control
command.
# At 4.8V, MG90S need 0.1s to move 60 degrees.
# RUNNING SETUP AT BOOT
# Save this file as /home/pi/SetupPWM.sh
# Open rc.local by uting command:
# $ sudo nano /etc/rc.local
# Add sudo bash /home/pi/SetupPWM.sh above exit 0 line
# Then reboot the Raspberry Pi
# This was d on 20th Jun 2019 by haipnh.
# Set HW-PWM mode for GPIO12
gpio mode 1 pwm
# Set MS PWM mode
gpio pwm-ms
# Set PWMC = 384
gpio pwmc 384
# Set PWMR = 1000
gpio pwmr 1000
# Set servo at the middle position
gpio pwm 1 75
# @Filename: SetDuty.sh
#!/bin/bash
gpio pwm 1 $1
if [ -z $2 ]
then
:
else
$2
fi
# @Filename: Servo.py
import os
class Servo:

53

# Shared attributes for all instances
minDuty = 50
middleDuty = 75
maxDuty = 100
defaultStep = 1
# Unique attributes
# currentDuty
def __init__(self, degree=None):
# Call SetDuty
self.setDuty(self.middleDuty)
def __del__(self):
self.stop()
def stop(self):
cmd = bash Servo/SetDuty.sh {}.format(self.middleDuty)
os.system(cmd)
def setDuty(self, duty, responseTime=None):
if duty = self.minDuty &amp duty = self.maxDuty:
if responseTime is not None:
cmd = bash Servo/SetDuty.sh {} {}.format(duty, responseTime)
else:
cmd = bash Servo/SetDuty.sh {}.format(duty)
os.system(cmd)
self.currentDuty = duty
def rotateLeft(self, step=None):
# When rotating to the left, the duty cycle increses to maxDuty
if step is None:
step = self.defaultStep
nextDuty = self.currentDuty + step
if nextDuty self.maxDuty:
nextDuty = self.maxDuty
responseTime = 0.002 * step
self.setDuty(nextDuty, responseTime)
def rotateRight(self, step=None):
# When rotating to the right, the duty cycle decreses to minDuty
if step is None:
step = self.defaultStep
nextDuty = self.currentDuty - step
if nextDuty self.minDuty:
nextDuty = self.minDuty
responseTime = 0.002 * step
self.setDuty(nextDuty, responseTime)
def setMiddle(self):
self.setDuty(self.middleDuty)

54