BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠOTRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINHCÔNG TRÌNH 1*+,Ç1&Ӭ8.+2$+Ӑ&&Ӫ$6,1+9,Ç1
Tp. Hồ Chí Minh, tháng
1+Ұ1'Ҥ1*&Ҧ0;Ò&7+Ð1*48$.+8Ð10Һ7
'Ô1*0Ҥ1*1Ѫ5217Ë&+&+Ұ3&11
MÃSỐ: 69
SKC 007 4 1 2
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐH SƯ PHẠM KỸ THUẬT TPHCM
BÁO CÁO TỔNG KẾT
ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CỦA SINH VIÊN
Chủ nhiệm đề tài: NGUYỄN VĂN PHÚC
TP Hồ Chí Minh, tháng 7/2020
NHẬN DẠNG CẢM XÚC THÔNG QUA
KHUÔN MẶT DÙNG MẠNG NƠ-RON TÍCH CHẬP CNN
SV2020-133
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐH SƯ PHẠM KỸ THUẬT TPHCM
BÁO CÁO TỔNG KẾT
ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CỦA SINH VIÊN
NHẬN DẠNG CẢM XÚC THÔNG QUA
KHUÔN MẶT DÙNG MẠNG NƠ-RON TÍCH CHẬP CNN
SV2020-133
Thuộc nhóm ngành khoa học: Kỹ thuật
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Văn Phúc Nam, Nữ: Nam
Dân tộc: Kinh
Lớp: 16141CLVTA Khoa: Đào Tạo Chất Lượng Cao
Năm thứ: 4 Số năm đào tạo: 4 năm
Ngành học: Công nghệ kỹ thuật điện tử - truyền thông
Giảng viên hướng dẫn: ThS Huỳnh Thị Thu Hiền
TP Hồ Chí Minh, tháng 7/2020
i
MỤC LỤC
MỤC LỤC ............................................................................................................................ i
DANH MỤC HÌNH ........................................................................................................... iv
DANH MỤC BẢNG ......................................................................................................... vii
CÁC TỪ VIẾT TẮT ....................................................................................................... viii
THÔNG TIN KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI ............................................... ix
CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN ............................................................................................... 1
1.1 TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU ................................................................................ 1
1.2 LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI ......................................................................................... 2
1.3 MỤC TIÊU ĐỀ TÀI .............................................................................................. 2
1.4 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ........................................................................ 3
1.5 ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU ..................................................... 3
1.6 BỐ CỤC ĐỀ TÀI ................................................................................................... 3
CHƯƠNG 2 CƠ SỞ LÝ THUYẾT ................................................................................... 5
2.1 TỔNG QUAN VỀ QUÁ TRÌNH XỬ LÝ ẢNH .................................................. 5
2.1.1 Xử lý ảnh ........................................................................................................... 5
2.1.2 Điểm ảnh ........................................................................................................... 7
2.1.3 Độ phân giải ..................................................................................................... 7
2.1.4 Tăng cường ảnh ............................................................................................... 8
2.1.5 Khôi phục ảnh .................................................................................................. 8
2.1.6 Phân tích ảnh ................................................................................................... 9
2.1.7 Nén dữ liệu ảnh ................................................................................................ 9
2.1.8 Nhận dạng ảnh ................................................................................................. 9
2.2 KHUÔN MẶT VÀ CẢM XÚC ........................................................................... 10
ii
2.2.1 Đặc trưng của mặt người : ............................................................................ 10
2.2.2 Phương pháp tiếp cận đặc trưng khuôn mặt : .............................................. 11
2.2.3 Biểu cảm khuôn mặt khi bày tỏ cảm xúc : .................................................... 11
2.3 MẠNG NƠ-RON TÍCH CHẬP .......................................................................... 12
2.3.1 Mạng nơ-ron nhân tạo ................................................................................... 12
2.3.2 Mạng nơ-ron tích chập .................................................................................. 15
2.3.2.1 Mô hình tổng quan .................................................................................. 15
2.3.2.2 Các lớp trong mô hình ............................................................................. 16
2.3.3 Những vấn đề xảy ra với mô hình CNN ........................................................ 20
2.3.3.1 Quá khớp (Overfitting) ............................................................................ 20
2.3.3.2 Drop out .................................................................................................... 21
2.4 Giới thiệu máy tính nhúng kit Raspberry Pi .................................................... 23
2.5 Xử lý ảnh với Python ........................................................................................... 24
2.5.1 Giới thiệu ngôn ngữ lập trình Python: .......................................................... 24
2.5.2 Các thư viện sử dụng trong Python ............................................................... 25
CHƯƠNG 3 THIẾT KẾ HỆ THỐNG NHẬN DẠNG CẢM XÚC THÔNG QUA
KHUÔN MẶT DÙNG MẠNG NƠ-RON TÍCH CHẬP TRÊN KIT RASPBERRY PI
4 .......................................................................................................................................... 28
3.1 YÊU CẦU CỦA HỆ THỐNG ............................................................................. 28
3.2 MÔ HÌNH HỆ THỐNG ...................................................................................... 28
3.2.1 Sơ đồ khối của hệ thống ................................................................................. 28
3.2.2 Mô hình CNN sử dụng trong hệ thống ......................................................... 29
3.3 TẬP DỮ LIỆU ..................................................................................................... 30
3.3.1 Tập dữ liệu mẫu có sẵn .................................................................................. 30