Luận văn thạc sĩ kỹ thuật: Xây dựng hệ thống chấm điểm trắc nghiệm sử dụng Camera

Hiện nay, nhiều hình thức kiểm tra được áp dụng từ kiểm tra miệng, kiểm tra vấn đáp, kiểm tra viết, kiểm tra trắc nghiệm, bài tập lớn, tiểu luận, luận văn... Trong đó hình thức kiểm tra trắc nghiệm khách quan đang được sử dụng rất rộng rãi do những nguyên nhân sau.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Luận văn thạc sĩ kỹ thuật: Xây dựng hệ thống chấm điểm trắc nghiệm sử dụng Camera BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI --------------------------------------- TRẦN NGUYỄN MINH TOÀNXÂY DỰNG HỆ THỐNG CHẤM ĐIỂMTRẮC NGHIỆM SỬ DỤNG CAMERA Chuyên ngành: Kỹ thuật truyền thông LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT Người hướng dẫn: PGS. TS. Nguyễn Tiến Dũng Hà Nội, 5-2013 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung thực và chưa từng được ai côngbố trong bất kỳ công trình nào khác. Tác giả Trần Nguyễn Minh ToànMỤC LỤCDANH SÁCH HÌNH VẼDANH SÁCH CÁC BẢNG BIỂU DANH SÁCH TỪ VIẾT TẮTOMR Optical Mark RecognitionADF Automatic Document FeederPTLTN Phiếu trả lời trắc nghiệmCCD Charge Coupled DeviceCSDL Cơ sở dữ liệuCV Computer vision MỞ ĐẦU1. Thực tiễn của đề tài Thế kỷ XXI với những thay đổi to lớn mở đầu cho một kỷ nguyên mới- kỷnguyên của một nền kinh tế tri thức, một xã hội thông tin. Chính vì thế, giáo dục đàotạo được coi là yếu tố quyết định thúc đẩy đất nước đi nhanh vào nền kinh tế tri thức -một xu hướng phát triển mới của thế giới. Hiện nay, nhiều hình thức kiểm tra được áp dụng từ kiểm tra miệng, kiểm travấn đáp, kiểm tra viết, kiểm tra trắc nghiệm, bài tập lớn, tiểu luận, luận văn... Trong đóhình thức kiểm tra trắc nghiệm khách quan đang được sử dụng rất rộng rãi do nhữngnguyên nhân sau : • Có thể tiến hành kiểm tra đánh giá trên diện rộng trong một khoảng thời gian ngắn. • Chấm bài nhanh, chính xác và khách quan. • Bài kiểm tra có rất nhiều câu hỏi nên có thể kiểm tra được một cách hệ thống và toàn diện kiến thức và kĩ năng của thí sinh, tránh được tình trạng học tủ, dạy tủ. • Sự phân phối điểm trải trên một phổ rất rộng nên có thể phân biệt được rõ ràng các trình độ của thí sinh. Tháng 06/2007, Bộ Giáo dục và Đào tạo đã chính thức chuyển một số môn thicủa các kỳ thi cấp Quốc gia như thi tốt nghiệp Trung học phổ thông và thi tuyển sinhvào các trường Cao đẳng, Đại học từ hình thức tự luận sang trắc nghiệm. Tuy nhiên,việc áp dụng các phương tiện kỹ thuật hiện đại cũng gây ra nhiều khó khăn, thách thức.Đối với thí sinh, không những phải tô đậm, chính xác điểm cần tô mà còn phải giữ giấythi phẳng, ngay ngắn và sạch sẽ. Chỉ một vài thay đổi nhỏ như giấy bị nhàu nát cũng cóthể gây ra sự không chính xác trong việc đánh giá kết quả. Bên cạnh đó, các hệ thống tựđộng chấm thi trắc nghiệm chủ yếu được nhập từ nước ngoài với giá thành rất cao, cócấu trúc cồng kềnh nên việc di chuyển kém linh hoạt và gặp nhiều khó khăn. Hơn nữa,các máy chấm tự động chỉ được sử dụng trong các kỳ thi lớn. Còn ở các kỳ thi nhỏ hơnnhư thi học kỳ, các bài kiểm tra 1 tiết ở các cấp bậc khác như phổ thông thì đa số vẫndùng hình thức chấm bằng tay hoặc dùng bằng bìa đục lỗ; nếu chấm bài với một sốlượng lớn thì người chấm sẽ tốn nhiều thời gian, dễ xảy ra nhầm lẫn sai sót. Trước thực tiễn đó, tôi đã quyết định chọn đề tài: “Xây dựng hệ thống chấmđiểm trắc nghiệm sử dụng camera” với yêu cầu đặt ra là cấu trúc phần cứng nhỏ gọn,xử lý nhanh, chi phí thấp mà vẫn có khả năng đạt được hiệu quảnhư mong muốn. Hệthống này phảicó khả năng ứng dụng cao trong các kỳ thi ở mọi cấp bậc, kỳ thi tuyểnsinh đại học, các kỳ thi tiếng Anh quốc tế, giảm thiểu đáng kể những chi phí không cầnthiết cho việc chấm thi thủ công hoặc sử dụng những thiết bị được nhập về như hiệnnay.2. Những hệ thống chấm thi trắc nghiệm trên giấy hiện nay2.1 Máy OMR Máy chấm thi trắc nghiệm chuyên dụng, hay còn gọi là Optical Mark Recognition(OMR) Machine là một loại máy được thiết kế ra để chấm điểm thi trắc nghiệm mộtcách nhanh và chính xác. Máy OMR thường được sử dụng để đánh giá kết quả thi thôngqua hình thức trắc nghiệm với số lượng lớn. Phương thức mà máy OMR dùng để nhận dạng và xác định nội dung của phiếuthi là sử dụng hàng loạt cảm biến để nhận dạng vùng tô bằng chì của sinh viên (ô trònđược quy định tô bằng bút chì 2B trở lên. Thường thì cảm biến này là cảm biến hồngngoại loại phản chiếu, dựa trên tính chất phản xạ hay hấp thụ ánh sáng của vật thể.Tuỳ theo mức độ phản xạ của vật thể mà chùm tia phản xạ có thể mạnh hay yếu, từ đóxác định được vùng nào là phần thí sinh tô đen, phần nào là phần nền giấy thi. Ưu điểmcủa loại máy này là tính ổn định, độ chính xác, độ tin cậy cao. Tuy nhiên lại có nhiềunhược điểm: • Giá thành cao, thường chỉ được sử dụng ở những tổ chức giáo dục lớn • Giấy làm bài thi trắc nghiệm phải là giấy trắng tiêu chuẩn. • Bài thi trắc nghiệm ph ...