Đang tạo bản xem trước...
HỌC VIỆN NÔNG NGHIỆP VIỆT NAM KHOA CƠ – ĐIỆN ------------ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐỀ TÀI: XÂY DỰNG PHẦN MỀM XÁC ĐỊNH VỊ TRÍ CÓ NHIỆT ĐỘ TĂNG BẤT THƯỜNG TRÊN CƠ THỂ LỢN NUÔI Người thực hiện : NGUYỄN HỮU ĐẠT Mã sinh viên : 597703 Khóa : K59 – TDHB Chuyên ngành : TỰ ĐỘNG HÓA Giảng viên hướng dẫn : TS. NGUYỄN THÁI HỌC Hà Nội, 2021
LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi và được sự hướng dẫn khoa học của giảng viên Tiến sĩ: NGUYỄN THÁI HỌC. Các nội dung nghiên cứu, kết quả của đề tài nghiên cứu này là trung thực và chưa công bố dưới bất kì hình thức nào trước đây. Các thông tin trích dẫn trong đồ án này đều được chỉ rõ nguồn gốc. Nếu phát hiện có bất kì gian lận nào, tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm về nội dung luận văn của mình. Hà Nội, ngày tháng năm 2021 Tác giả đồ án Nguyễn Hữu Đạt i
LỜI CẢM ƠN Trong quá trình học tập và sinh hoạt tại Học viện Nông Nghiệp Việt Nam, đặc biệt là trong khoảng thời gian em thực hiện đồ án tốt nghiệp, em đã nhận được sự giúp đỡ tận tình về mọi mặt của quý thầy, quý cô trong trường. Nay em xin chân thành gửi lời cảm ơn đến: Học viện Nông Nghiệp Việt Nam và khoa Cơ - Điện đã cung cấp điều kiện học tập tốt nhất cho em trong suốt thời gian qua để em hoàn thành tốt khóa học. Em xin chân thành gửi lời cảm ơn đến toàn thể quý thầy cô bộ môn Tự Động Hóa khoa Cơ - Điện, những người đã trực tiếp truyền đạt những kiến thức về chuyên môn cũng như kiến thức xã hội với sự quyết tâm và tận tụy nhất để em có thể an tâm bước ra trường phục vụ xã hội. Đặc biệt em xin chân thành gửi lời cảm ơn đến thầy Tiến sĩ Nguyễn Thái Học đã tận tình hướng dẫn và đưa ra ý kiến, ý tưởng cùng với kiến thức chuyên môn để hoàn thành đồ án một cách tốt nhất. Em xin cảm ơn gia đình đã tích cực động viên, khuyến khích, tạo mọi điều kiện và trực tiếp hỗ trợ kinh phí, tinh thần để đồ án tốt nghiệp được hoàn thành đúng thời hạn. Do kiến thức và thời gian còn hạn chế nên khóa luận không thể tránh khỏi những thiếu xót mong quý thầy cô và các bạn đóng góp ý kiến để khóa luận của em hoàn chỉnh tốt hơn. Em xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, ngày tháng năm 2021 Sinh viên Nguyễn Hữu Đạt ii
MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN................................................................................................... i LỜI CẢM ƠN .......................................................................................................ii MỤC LỤC............................................................................................................iii DANH MỤC BẢNG............................................................................................. v DANH MỤC HÌNH ............................................................................................. vi MỞ ĐẦU............................................................................................................... 1 1. Đặt vấn đề.......................................................................................................... 1 2. Mục đích nghiên cứu của đề tài......................................................................... 2 3. Đối tượng nghiên cứu........................................................................................ 2 CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN TÀI LIỆU ............................................................... 4 1.1. Tổng quan về camera ảnh nhiệt...................................................................... 4 1.2. Tổng quan về xử lý ảnh................................................................................ 11 1.3. Ứng dụng camera ảnh nhiệt trong việc phát hiện sớm và từ xa những bất thường ở vật nuôi bằng phương pháp đo thân nhiệt............................................ 26 1.4. Phương pháp đo thân nhiệt........................................................................... 27 CHƯƠNG 2. NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU..................... 40 2.1. Sơ đồ khối hệ thống tự động nhận diện các vị trí có nhiệt độ bất thường ... 40 2.2. Giới thiệu phần cứng .................................................................................... 42 2.3. Một số thuật toán được sử dụng trong việc phân tích ảnh thân nhiệt vật nuôi ............................................................................................................................. 46 2.4. Tìm hiểu về ngôn ngữ lập trình Python và phần mềm OpenCV.................. 50 2.5. Phần mềm Blynk .......................................................................................... 54 2.6. Nguyên lý xác định nhiệt độ dựa theo màu sắc ảnh nhiệt............................ 57 CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ...................................................... 62 3.1 Hình ảnh mô hình thực tế.............................................................................. 62 3.2. Lưu đồ thuật toán chương trình chính.......................................................... 63 iii
3.3 Các hình ảnh hiển thị đo thân nhiệt trên cơ thể lợn nuôi sử dụng Raspberry và phần mềm Blynk............................................................................................. 64 3.4. Chạy khảo nghiệm........................................................................................ 67 3.5. Thảo luận...................................................................................................... 68 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ............................................................................. 69 TÀI LIỆU THAM KHẢO................................................................................... 70 PHỤ LỤC ............................................................................................................ 72 iv
DANH MỤC BẢNG Bảng 1. Một số nghiên cứu việc tự động đo thân nhiệt vật nuôi ........................ 30 Bảng 2. Các kiểu mã thường dùng ...................................................................... 52 Bảng 3: Bảng thông số quá trình thực nghiệm.................................................... 60 Bảng 4: Khảo nghiệm độ chính xác của thiết bị khi sử dụng thiết bị đo trên cơ thể lợn nuôi.......................................................................................................... 67 Bảng 5: Khảo nghiệm độ chính xác của các vị trí tăng nhiệt độ bất thường trên cơ thể lợn nuôi..................................................................................................... 68 v
DANH MỤC HÌNH Hình 1.1: Bức xạ nhiệt của camera ảnh nhiệt [1].................................................. 4 Hình 1.2: Nguyên lí tạo ảnh của camera ảnh nhiệt [2] ......................................... 6 Hình 1.3: Ứng dụng trong theo dõi an ninh .......................................................... 6 Hình 1.4: Ứng dụng trong thực thi pháp luật ........................................................ 7 Hình 1.5: Ứng dụng trong an ninh hàng hải ......................................................... 8 Hình 1.6: Đo thân nhiệt người tại sân bay bằng camera hồng ngoại.................... 8 Hình 1.7: Ảnh nhiệt chụp lại các vị trí chấn thương ở chân [1] ........................... 9 Hình 1.8: Ứng dụng trong sửa chữa máy móc […..] .......................................... 10 Hình 1.9: Phát hiện nước thấm bằng camera nhiệt […..] ................................... 11 Hình 1.10: Quá trình xử lý ảnh............................................................................ 12 Hình 1.11: Các bước cơ bản trong một hệ thống xử lý ảnh................................ 12 Hình 1.12. Cấu trúc tệp ảnh dạng PCX............................................................... 19 Hình 1.13: Công nghệ xử lý ảnh áp dụng trong vũ khí để xác định hướng đi của tên lửa [….] ......................................................................................................... 21 Hình 1.14: Vũ khí công nghệ cao được áp dụng kỹ thuật sử lý ảnh xác đinh điểm đến của tên lửa xuyên lục địa […..] .................................................................... 21 Hình 1.15: Hệ thống Camera nhận dạng khuôn mặt […..] ................................. 22 Hình 1.16: Công nghệ xử lý ảnh giúp nhận diện biển số xe […] ....................... 23 Hình 1.17: Ứng dụng công nghệ xử lý ảnh vào trong máy X-Quang [....] ......... 23 Hình 1.18: Áp dụng công nghệ xử lý ảnh vào kỹ thuật siêu âm [....] ................. 24 Hình 1.19: Công nghệ xử lý ảnh đọc mã vạch của sản phẩm [.....] .................... 25 Hình 1.20: Công nghệ xử lý ảnh áp dụng trong kiểm tra chất lượng chín của quả dâu tây […..]........................................................................................................ 25 Hình 1.21. Sử dụng ảnh thân nhiệt trên các vùng cơ thể cừu để dự đoán các chỉ số sinh lý.............................................................................................................. 28 vi
Hình 1.22: 1 = cơ sở của tai trái (BEAR_L); 2 = cơ sở của bên phải tai (BEAR_R) ;3 = chóp tai trái (TEAR_L); 4 = chóp tai phải (TEAR_R); 5 = mắt trái hoặc mắt phải (EYE_O);6=nhiệt độ trung bình từ đầu đến mông (AVCRL). ............................................................................................................................. 33 Hình 1.23. Hình ảnh nhiệt của đầu lợn Lợn (được phác thảo) hiển thị vị trí của ba điểm đo trên tai (màu trắng vòng tròn)........................................................... 34 Hình 1.24: Ảnh nhiệt của lơn trước và sau khi giết thịt [….] ............................. 35 Hình 2.1: Sơ đồ khối công nghệ hệ thống tự động nhận diện các vị trí có nhiệt độ bất thường....................................................................................................... 40 Hình 2.2: Camera ảnh nhiệt cầm tay TG267 ...................................................... 42 Hình 2.3: Module ESP 8622 ............................................................................... 44 Hình 2.4. Sơ đồ nguyên lí mạch cảnh báo .......................................................... 46 Hình 2.5. Các điểm ảnh ....................................................................................... 46 Hình 2.6. Độ phân giải ảnh ................................................................................. 47 Hình 2.7. Chuyển đổi hệ thống màu RGB sang Grayscale................................. 49 Hình 2.8: Phần mềm Blynk ................................................................................. 54 Hình 2.9 Biểu đồ hệ sinh thái Blynk .................................................................. 55 Hình 2.10. Giao diện phần mềm Blynk trên điện thoại ...................................... 56 Hình 2.11: Ảnh đo thân nhiệt trên lưng lợn nuôi................................................ 57 Hình 2.12: Hình ảnh đo thân nhiệt trên đầu lợn nuôi.......................................... 58 Hình 2.13: Hình ảnh đo thân nhiệt trên cổ lợn nuôi............................................ 58 Hình 2.14: Hình ảnh đo thân nhiệt trên tai lợn nuôi ........................................... 59 Hình 2.15:Hình ảnh đo thân nhiệt dưới bụng lợn nuôi ....................................... 59 Hình 2.16: Đồ thị đường đặc tính........................................................................ 60 Hình 3.1 Hình ảnh tổng quát mô hình................................................................. 62 Hình 3.2: Hình ảnh lưu đồ thuật toán chương trình chính .................................. 63 Hình 3.3: Hình ảnh hiển thị đo thân nhiệt thấp trên Raspberry .......................... 64 Hình 3.4: Hình ảnh hiển thị đo thân nhiệt thấp trên Blynk................................. 64 vii
Hiển thị 8 trang đầu. Tải tài liệu để xem đầy đủ.
Chưa có bình luận nào. Hãy là người đầu tiên!
Bình luận (0)
Chưa có bình luận nào. Hãy là người đầu tiên!