TRƯỜNG ĐẠI HC GIAO THÔNG VN TI TP. H CHÍ MINH
KHOA CÔNG NGH THÔNG TIN
THC TP TT NGHIP
XÂY DNG H THNG NHN DNG
KIM SOÁT KHUÔN MT VI
DEEP LEARNING
Ngành: CÔNG NGH THÔNG TIN
Chuyên ngành: CÔNG NGH THÔNG TIN
Giảng viên hướng dn : Ths. Đặng Nn Cách
Sinh viên thc hin : Nguyn Hà Knh Duy
MSSV: 1651120078 Lp: CN16B
Đỗ Nguyên Khang
MSSV: 1651120098 Lp: CN16B
Võ Thành Thông
MSSV: 1651120135 Lp: CN16B
2
TRƯỜNG ĐẠI HC GIAO THÔNG VN TI TP. H CHÍ MINH
KHOA CÔNG NGH THÔNG TIN
---------------------------------------
NGUYN HÀ KHÁNH DUY
ĐỖ NGUYÊN KHANG
VÕ THÀNH THÔNG
XÂY DNG H THNG NHN DNG KIM
SOÁT KHUÔN MT VI DEEPLEARNING
NGÀNH: CÔNG NGH THÔNG TIN
CHUYÊN NGÀNH: CÔNG NGH THÔNG TIN
BÁO CÁO THC TP TT NGHIP
NGƯỜI HƯNG DN
(Đơn vịng tác/ công ty nếu có)
TP. H CHÍ MINH 2020
3
LỜI CAM ĐOAN
Nhóm xin cam đoan đồ án Thc tp tt nghip với đề i: “Xây dựng h
thng nhn dng kim soát khuôn mt vi Deep Learning” là công trình nghiên
cu ca nhóm. Nhng phn s dng i liu tham khảo trong đồ án đã được u
rõ trong phn tài liu tham kho.
Các s liu, kết qu trình bày trong đồ án là hoàn toàn trung thc, nếu
sai nhóm xin chu hoàn toàn trách nhim chu mi k lut ca b môn
nhà trường đề ra.
4
MỤC LỤC
CHƯƠNG 1 GII THIU .............................................................................. 10
1.1 TÍNH CP THIT CA VẤN ĐỀ NGHIÊN CU................................................ 10
1.2 MC TIÊU, ĐỐI TƯỢNG, PHM VI NGHIÊN CU .......................................... 10
1.2.1 Mc tiêu nghiên cu....................................................................... 10
1.2.2 Đối tượng áp dng, phm vi nghiên cu ......................................... 11
1.3 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ..................................................................... 11
1.3.1 Trích xut khuôn mt t nh 2D ..................................................... 11
1.3.2 K thut Deep Learning ................................................................. 12
1.4 KT QU ĐẠT ĐƯỢC CỦA ĐỀ TÀI .............................................................. 13
CHƯƠNG 2 CƠ SỞ LÝ THUYT ................................................................. 15
2.1 BÀI TOÁN NHN DNG MẶT NGƯỜI NHNG VẤN Đ CƠ BẢN ................... 15
2.1.1 Gii thiu ....................................................................................... 15
2.1.2 Thách thc trong nhn dng mặt người .......................................... 16
2.2 BN CHT BÀI TN V DEEP LEARNING ................................................. 17
2.3 CÁC THƯ VIỆN MÃ NGUN M ĐƯC S DNG .......................................... 19
2.3.1 Thư viện OpenCV .......................................................................... 19
2.3.2 Thư viện Dlib ................................................................................. 23
2.3.3 Thư viện Tensorflow ...................................................................... 23
2.3.4 Thư viện Keras............................................................................... 26
2.3.5 Thư viện Numpy ............................................................................ 26
2.3.6 Thư viện Matplotlib ....................................................................... 27
2.3.7 m tt tng nhim v của thư vin ............................................... 28
2.4 MNG THN KINH NHÂN TO (NEURAL NETWORK) .................................. 29
2.4.1 Mạng nơ-ron .................................................................................. 29
2.4.2 Neural network .............................................................................. 29
2.4.3 Deep Learning ............................................................................... 30
2.4.4 Convolutional Neural Network....................................................... 33
2.4.5 Cu trúc ca mng CNN (Covolutional Neural Network) ............... 35
2.4.6 Hun luyn Neural Network ........................................................... 42
5
2.4.7 Hàm loss ........................................................................................ 44
CHƯƠNG 3 TRIN KHAI NGHIÊN CU ................................................... 45
3.1 LA CHN K THUT .............................................................................. 45
3.2 CHUN B D LIU................................................................................... 45
3.3 CHUN B MÔ HÌNH ................................................................................. 46
3.4 CHUN B HÀM LOSS PHÙ HP VI MODEL ................................................ 51
CHƯƠNG 4 TRIN KHAI HUN LUYN MÔ HÌNH ............................... 55
4.1 XÁC ĐỊNH KHUÔN MT TRONG NH (FACIAL DETECTION) ........................ 55
4.2 BIU DIN CÁC KHUÔN MẶT DƯỚI DNG VECTOR ...................................... 60
4.3 XÂY DNG MODEL .................................................................................. 61
4.3.1 Sumary .......................................................................................... 61
4.3.2 Compile ......................................................................................... 64
4.3.3 Mô phng d liu ........................................................................... 75
4.4 KT QU QUÁ TRÌNH HUN LUYN VÀ TIN HÀNH ĐÁNH G ..................... 82
4.4.1 Quá trình hun luyn mt model .................................................... 82
4.4.2 Xác minh danh tính khn mt ....................................................... 84
4.4.3 Kết qu .......................................................................................... 85
CHƯƠNG 5 KT LUN ................................................................................ 87