Xây dựng chương trình nhận dạng phiếu kết quả thi trắc nghiệm

Download miễn phí Đồ án Xây dựng chương trình nhận dạng phiếu kết quả thi trắc nghiệm





MỤC LỤC

MỞ ĐẦU 3

1.1 Phát biểu bài toán 4

1.2 Thiết kế mẫu phiếu thi trắc nghiệm 5

1.3 Xử lý phiếu kết quả thi trước khi nhận dạng 7

1.3.1 Làm nổi biên 7

1.3.2 Xác định góc nghiêng, xoay ảnh : 7

1.4 Nhận dạng phiếu kết quả thi trắc nghiệm 9

1.4.1 Các tham số cần thiết 9

1.4.2 Nhận dạng khung 9

1.4.3 Tách dòng. 11

1.4.4 Tách ô. 12

1.4.5 Nhận dạng ô được chọn 13

1.5 Cập nhật điểm 13

2.1 Các yêu cầu của mẫu phiếu kết quả thi trắc nghiệm 16

2.2 Thực nghiệm tạo mẫu 16

2.2.1 Tạo đường thẳng chuẩn 16

2.2.2 Tạo khung, các chữ cái, chữ số trong khung 16

2.3 Thực nghiệm xác định ngưỡng trắng 19

2.4 Thực nghiệm xoay ảnh 20

2.5 Thực nghiệm xác định các ngưỡng nhận dạng khung 21

2.6 Thực nghiệm xác định các ngưỡng nhận dạng trên mẫu phiếu kết quả thi trắc nghiệm. 21

2.6.1 Các ngưỡng nhận dạng dòng 21

2.6.2 Các ngưỡng nhận dạng ô 22

2.6.3 Các ngưỡng nhận dạng ô được chọn 23

2.7 Kết quả thưc nghiệm nhận dạng mẫu phiếu kết quả thi trắc nghiệm 24

2.8 Chương trình chạy : 25

KẾT LUẬN 27

TÀI LIỆU THAM KHẢO 28

 

 





Để tải tài liệu này, vui lòng Trả lời bài viết, Mods sẽ gửi Link download cho bạn ngay qua hòm tin nhắn.

Ket-noi - Kho tài liệu miễn phí lớn nhất của bạn


Ai cần tài liệu gì mà không tìm thấy ở Ket-noi, đăng yêu cầu down tại đây nhé:
Nhận download tài liệu miễn phí

Tóm tắt nội dung tài liệu:


g Đại học.
Từ trước đến nay việc chấm điểm bằng tay là công việc rất mất thời gian và tốn nhiều công sức và khả năng nhầm lẫn là không thể tránh khỏi. Đặc biệt là khi chúng ta chấm đến hàng nghìn bài thi. Nếu công việc được làm tự động hoá thì nó tốn ít thời gian, đỡ mất công sức và lại mang lại hiệu quả cao hơn.
Khóa luận này trình bày một ứng dụng của xử lý ảnh vào tự động nhận dạng phiếu kết quả thi trắc nghiệm trong một trường đại học.
Cấu trúc của khoá luận như sau:
Chương 1: Chương trình nhận dạng phiếu thi trước thi nhận dạng.
Chương 2: Kết quả thực nghiệm.
NHẬN DẠNG PHIẾU KẾT QUẢ THI TRẮC NGHIỆM
Phát biểu bài toán
Đối với việc tổ chức thi và chấm điểm thi trắc nghiệm trong các trường đại học chúng ta vẫn hay làm thì trình tự các bước như sau:
Phòng đào tạo sẽ sắp xếp và lên danh sách thi cho những thí sinh đạt tiêu chuẩn để thi hết môn, là những thí sinh tham gia đủ đơn vị học trình quy định và đạt tiêu chuẩn về “tư cách ” môn học đó. Các thí sinh không đạt tiêu chuẩn thì sẽ không được thi môn học đó.
Phòng đào tạo sẽ đưa danh sách các thí sinh tham gia thi môn học cho cán bộ coi thi giám sát phòng thi, thông thường có hai cán bộ làm nhiệm vụ này. Cán bộ coi thi sẽ giám sát việc thí sinh xác nhận những thông tin về thí sinh trong việc tham gia thi môn đó và ký chứng nhận vào bài thi khi thu bài thi của thí sính.
Các thí sinh vào phòng thi sẽ được phát một tờ đề thi trắc nghiệm, gồm những câu hỏi trắc nghiệm mà thì sinh sẽ phải trả lời, số câu hỏi phụ thuộc vào đề thi và một tờ phiếu kết quả thi trắc nghiệm gồm số câu trả lời tương ứng với số câu hỏi trong đề thi. Mỗi câu hỏi sẽ có nhiều đáp án thí sinh chọn đáp án đúng cho câu hỏi và tích chọn ô kết quả đó theo hướng dẫn của tờ phiếu.
Sau khi hết thời gian làm bài cán bộ coi thi thu bài thi và ký nhận vào bài thi. Bài thi sẽ được cán bộ coi thi giao nộp cho phòng đào tạo. Tại phòng đào tạo bài thi sẽ được lưu trữ, sau đó các bài thi đều được rọc phách và đưa cho giáo viên chấm thi sau đó không lâu. Mỗi bài thi có một số phách nhất định không giống nhau.
Cán bộ chấm thi sẽ chấm thi các bài thi trắc nghiệm của thí sinh theo kết quả có sẵn của các đề thi và cho điểm theo từng câu hỏi và tính điểm tổng cho bài thi. Sau khi chấm thi xong giáo viên chấm thi lại giao lại bài thi cho cán bộ phòng đào tạo để ghép phách và vào điểm.
Qua cách thi trắc nghiệm và chấm điểm thủ công ta thấy việc chấm điểm và vào điểm của giáo viên là rất mất thời gian và độ chính xác cũng không được cao. Với một đợt thi như vậy số bài thi có thể lên tới hàng ngàn bài thi và chấm từng bài thi với nhiều đề thi khác nhau sẽ không tránh khỏi nhầm lẫn. Nếu việc chấm điểm thi mà được làm tự động thì sẽ khắc phục được những hạn chế trên và mang lại hiệu quả cao hơn.
Công nghệ thông tin ngày nay đã và đang phát triển không ngừng, chúng ta có thể áp dụng nó vào công việc chấm thi trắc một cách nhanh chóng và hiệu quả của nó mang lại cao hơn cách chấm thủ công và cũng giảm đi nhiều công sức cho giáo viên chấm thi. Trên cơ sở đó đề tài đã nghiên cứu và áp dụng xử lý ảnh vào việc chấm thi trắc nghiệm một cách tự động.
Thiết kế mẫu phiếu thi trắc nghiệm
+ Các đặc điểm của phiếu
Để hệ thống có thể nhận dạng được các phiếu thi trắc nghiệm, các phiếu này đều phải tuân theo một mẫu chuẩn. Mẫu này được thiết kế sao cho quá trình nhận dạng được thực hiện một cách nhanh chóng và chính xác.
Khi nhận dạng, phiếu thi trắc nghiệm được quét bởi scanner, do vậy không thể tránh khỏi tờ phiếu bị xoay nghiêng. Việc điều chỉnh lại tờ phiếu là rất quan trọng, vì nó có ảnh hưởng đến quá trình nhận dạng về sau. Để có thể nhận biết độ nghiêng của phiếu, chúng ta sẽ thiết kế một đường thẳng nằm ngang song song với mép trên của phiếu. Ảnh của phiếu trắc nghiệm được quét qua scanner sẽ có nhiễu và có thể mất nét vì nhiều lý do (tờ phiếu bị nhàu nát, hay đã được phô tô lại,) nên đường thẳng này phải được để độ dày một cách phù hợp.
Để nhận dạng phiếu kết quả thi trắc nghiệm, ta cần biết vị trí tương đối của các ô trắc nghiệm. Ở đây chúng ta dùng các khung để khoanh vùng các ô trắc nghiệm.
Phần dành cho trắc nghiệm phải được thiết kế đậm để có thể nhận dạng chính xác. Ngoài ra mẫu phiếu thi trắc nghiệm phải có tính thẩm mỹ cao và thuận tiện. Vùng nhận dạng cần nằm gọn trong tờ giấy, không được gần mép giấy quá để tránh khi đưa vào máy scanner, vùng nhận dạng không được quét hết.
Ở cuối tờ phiếu, nên có những hướng dẫn cần thiết về quy cách trắc nghiệm để tránh những lỗi không hợp lệ gây ra bởi người thi trắc nghiệm.
Từ đó chúng tui đưa ra mẫu phiếu thi trắc nghiệm sau:
Hình 1.1 .Mẫu phiếu thi trắc nghiệm
Xử lý phiếu kết quả thi trước khi nhận dạng
Sau khi thực hiện Scanner phiếu thi thành ảnh sẽ không tránh khỏi một số vấn đề như làm nổi biên, nghiêng Để nâng cao chất lượng ảnh trên đề tài nghiên cứu và sử dụng một số kỹ thuật sau :
Làm nổi biên
Phương pháp canny : Phương pháp Canny dựa trên cặp đạo hàm riêng bậc nhất với việc làm sạch nhiễu. Mục này được để riêng vì đây là phương pháp tách đường biên khá phổ biến được dùng theo toán tử đạo hàm. Như đã nói, phương pháp đạo hàm chịu ảnh hưởng lớn của nhiễu. Phương pháp đạt hiệu quả cao khi xấp xỉ đạo hàm bậc nhất của Gauss.
f= (G ⊗ I ) =fx+fy
Với fx, fy là đạo hàm riêng theo x và y của f.
do vậy: f= (G ⊗ I )x + (G ⊗ I )y = (Gx ⊗ I ) + (Gy ⊗ I )
Lấy đạo hàm riêng theo x và y của G ta được :
Do bộ lọc Gauss là tách được, ta có thể thực hiện riêng biệt các tích chập theo x và y: G x(x,y)= G x(x) ⊗ G(y) và G y(x,y)= G (x) ⊗ Gy(y)
Từ đó ta có : fx(x,y) = G x(x) ⊗ G(y) ⊗ I và fy(x,y) = G y(y) ⊗ G(x) ⊗ I
Biên độ và hướng tính theo công thức trên.
Xác định góc nghiêng, xoay ảnh :
Xác định góc nghiêng :
Tư tưởng của nhận dạng đường thẳng Hough là: với mỗi giá trị của các tham số r và, ta tính số tọa độ (x, y) thỏa mãn phương trình đường thẳng Hough và là điểm đen. Nếu số này lớn hơn một ngưỡng th thì tập hợp các điểm đó có thể tạo nên một đường thẳng.
Thuật toán tìm đường thẳng dựa trên phương trình đường thẳng dựa trên phương trình đường thẳng Hough được mô tả dưới dạng ngôn ngữ giả như sau:
for r = 0 to do
for = 0 to 360o do
{ count = 0 ;
for x = 0 to width do
{
Tính y;
if (x, y) là điểm đen then
count = count + 1
}
if count >th then
thông báo có một đường thẳng ;
}
Trong đó, width và height là độ rộng và chiều cao của ảnh. Biến count dùng đếm số điểm đen tương ứng với mỗi r và . Nếu count lớn hơn một ngưỡng th cho trước có một đường thẳng.
Ưu điểm của thuật toán náy là có thể tìm được các đường thẳng không liền nhau(các điểm trên đường thẳng rời rạc nhau) với độ chính xác cao. Điều này phù hợp thực tế rằng, một ảnh khi quét vào có thể bị nhiễu hay đứt nét. Với thuật toán cũng có thể tính được góc nghiêng của đường thẳng. Từ đó dễ dàng để chuyển sang bước sang giai đoạn chỉnh độ nghiêng.
Xoay ảnh :
Sau khi xác định được góc nghiêng cho toàn văn bản. Để chỉnh sửa góc nghiêng cho văn bản ta quay lại ảnh với độ lệch đó. Quay ảnh là một trong những kỹ thuật phổ biến trong các hệ thống xử lý ảnh. Thuật toán quay ảnh đơn giản là chuyển một điểm ảnh (x,y) từ ảnh ban đầu thành điểm ảnh mới có toạ độ (x1, y1) trong ảnh kết quả với x1,y1 được xác định theo công thức:
x1 = x.cosj + y.sinj
y1 = y.sinj - x.cosj
Nhận dạng phiếu kết quả thi trắc nghiệm
Các tham số cần thiết
Để nhận dạng được phiếu kết quả thi trắc nghiệm, chúng ta cần một số tham số. Các tham số này được tạo ra khi hệ thống sinh phiếu thi trắc nghiệm dưới dạng Word. Dưới đây là các tham số cần thiết:
Độ phân giải của ảnh (thường là 150 dpi hay 300dpi).
Kích cỡ ảnh (Chiều rộng và chiều cao)
Độ rộng độ cao của khung
Khoảng cách giữa các khung .
Khoảng cách giữa các dòng (chứa các ô đánh dấu)
Khoảng cách giữa các ô.
Số khung
Số câu hỏi trong mỗi khung
Số tuỳ chọn trong mỗi câu hỏi.
Nhận dạng khung
Nhận dạng khung là bước tiếp sau khi xoay ảnh, việc nhận dạng khung nhằm mục đích khoanh vùng các ô trả lời. Điều này cần thiết vì sau khi quét ta không biết được chính xác vị trí của các ô nằm ở đâu. Sau khi đã khoanh vùng được, ta lần lượt nhận dạng các ô trả lời trong từng vùng đó.
Nhận dạng khung thực chất là việc xác định tọa độ của góc trên bên trái, độ rộng và độ cao của khung. Các khung có thể được nhận dạng lần lượt, nhưng ta có nhận xét rằng, các cạnh trên và cạnh dưới của các khung cùng nằm trên một đường thẳng. Do đó để nhận dạng các cạnh trên và dưới của các khung, ta sẽ tìm các đường thẳng nằm ngang nằm phía dưới đường thẳng dày và đi qua các cạnh của khung.
Khung
Do phiếu đã được điều chỉnh độ nghiêng, nên đường thẳng này có thể được coi như nằm ngang hay nói cách khác góc nghiêng của đường thẳng nhỏ hơn 1 độ. Vì vậy các điểm thuộc đường thẳng này chỉ nằm trên một số ít dòng liền nhau, trên thực tế thường là 1 đến 3 dòng. Nên ta có thể tìm trong ảnh các dòng kề nhau đó và thỏa mãn số cột có điểm đen lớn hơn một ngưỡng th = số khung * độ rộng khung * 0.9.
Hình 1.2. Các khung của phiếu
Ta không nên sử dụng thuật toán Hough để t...

Music ♫

Copyright: Tài liệu đại học ©