Nghiên cứu ứng dụng kỹ thuật xử lý ảnh vào xử lý phiếu đánh giá môn học trường Đại học Lâm nghiệp

Bài viết Nghiên cứu ứng dụng kỹ thuật xử lý ảnh vào xử lý phiếu đánh giá môn học trường Đại học Lâm nghiệp trình bày các nội dung chính sau: Phần mềm Khảo sát chất lượng đào tạo trường Đại học Lâm nghiệp; Đánh giá hoạt động của phần mềm.

Ứng dụng công nghệ thông tin NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG KỸ THUẬT XỬ LÝ ẢNH VÀO XỬ LÝ PHIẾU ĐÁNH GIÁ MÔN HỌC TRƯỜNG ĐẠI HỌC LÂM NGHIỆP Mai Hà An ThS Trường đại học Lâm nghiệp TÓM TẮT Trong tất hệ thống quản lý thông tin, thu thập liệu vấn đề tốn nhiều thời gian công sức nhất, đặc biệt lượng liệu đầu vào lớn, thời gian để xử lý liệu ngắn, liệu đầu vào chưa có cấu trúc, chưa số hóa Kỹ thuật xử lý ảnh phát triển đem lại cho người dùng nhiều tiện ích, số tạo hệ thống thu thập thông tin tự động từ loại liệu phức tạp như: văn viết tay, ảnh chụp Tại trường Đại học Lâm nghiệp, đánh giá chất lượng đào tạo công việc thực thường xuyên liên tục nhằm không ngừng nâng cao chất lượng đào tạo Nhà trường Phiếu khảo sát sử dụng để lấy ý kiến sinh viên nhận xét công tác đào tạo Nhà trường, việc xử lý thủ công phiếu để thống kê thông tin đánh giá sinh viên tốn nhiều công sức Ứng dụng kỹ thuật xử lý ảnh, tác giả xây dựng thành công phần mềm xử lý phiếu khảo sát chất lượng đào tạo trường Đại học Lâm nghiệp Phần mềm tự động đọc phiếu khảo sát nhanh chóng cho kết thống kê phiếu với độ xác cao Bên cạnh đó, phần mềm cung cấp chức thống kê kết theo nhiều tiêu chí như: thống kê theo giảng viên; thống kê theo đơn vị chuyên môn; thống kê theo môn học; thống kê theo công tác phục vụ; thống kê theo chương trình học; kết xuất liệu định dạng phổ biến MS Excel phục vụ cho mục đích khác Nhà trường Từ khóa: Cơng nghệ phần mềm, khảo sát chất lượng đào tạo, kỹ thuật xử lý ảnh, phân cụm liệu, xử lý phiếu khảo sát I ĐẶT VẤN ĐỀ Trong sở đào tạo, việc đánh giá chất lượng đào tạo yếu tố quan trọng góp phần nâng cao chất lượng đào tạo đơn vị Nhờ vào việc đánh giá chất lượng đào tạo mà Nhà trường có giải pháp kịp thời khắc phục nhược điểm, phát huy mạnh mà Nhà trường có nhằm nâng cao chất lượng hiệu đào tạo Trước đây, cuối học kỳ nhà trường tiến hành phát phiếu lấy ý kiến sinh viên đánh giá chất lượng đào tạo bao gồm thông tin môn học, giảng viên công tác phục vụ giảng đường, sau phải tiến hành thống kê thủ cơng phiếu đánh giá Thời gian để làm việc khơng phải nhỏ tốn khơng nhân lực để thực thống kê, lập báo cáo số lượng sinh viên Nhà trường đào tạo không ngừng tăng lên Phần mềm hỗ trợ đánh giá chất lượng đào tạo ứng dụng hoạt động tảng hệ điều hành Windows Phần mềm có khả đọc thi trắc nghiệm quét dạng tệp tin ảnh từ phân tích ảnh nắm đáp án chọn, từ lưu trữ vào sở liệu Người dùng dễ dàng có số liệu thống kê xuất theo nhiều định dạng khác nhau, dùng liệu cho phần mềm khác Tốc độ xử lý ảnh phần mềm tương đối nhanh khoảng 200 ảnh phút cho phép người dùng nhanh chóng có kết đánh giá mơn học Với hệ thống máy tính phần mềm hỗ trợ đánh giá xây dựng giảm nhiều thời gian cơng sức (trung bình nhanh thực thủ cơng 93,63 lần), nhanh chóng có kết đánh giá chất lượng đào tạo cách khách quan, xác Khơng thế, hệ thống xây dựng tảng công nghệ NET đại hoạt động an toàn, ổn định, tận dụng nguồn nhân lực có trình độ kinh nghiệm Nhà trường góp phần nâng cao lực ứng dụng công nghệ thông tin Trường TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ LÂM NGHIỆP SỐ - 2014 141 Ứng dụng công nghệ thông tin II PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Phiếu khảo sát chất lượng đào tạo Trường đại học Lâm nghiệp Phiếu khảo sát chất lượng đào tạo trường Đại học Lâm nghiệp gồm 25 câu, chia làm nhóm thơng tin: - Nhóm thơng tin khảo sát đánh giá giảng viên giảng dạy mơn học; - Nhóm thơng tin khảo sát đánh giá chương trình học; - Nhóm thơng tin khảo sát đánh giá công tác phục vụ cho trình học tập Mỗi câu khảo sát thơng tin đánh giá cấp độ khác là: -  : Rất đồng ý; -  : Đồng ý; -  : Chấp nhận được; -  : Khơng chấp nhận Vào cuối học kỳ, phịng Khảo thí Đảm bảo chất lượng thực phát phiếu khảo sát cho sinh viên sau buổi thi hết mơn học, sau thu thực thống kê kết phiếu Sau có kết thống kê phiếu, kết tổng hợp lại để từ tính tốn số phần trăm sinh viên đánh giá theo nhóm thơng tin giảng viên, môn học, đơn vị chuyên môn đơn vị làm công tác phục vụ 2.2 Xử lý phiếu khảo sát cho phần mềm đọc thông tin tự động Để phần mềm máy tính đọc xác thông tin phiếu khảo sát, phiếu cần phải có điểm đánh dấu Các điểm đánh dấu phải bố trí để phần mềm xác định hướng phiếu (phiếu xi hay ngược), góc lệch (phiếu nghiêng độ so với phương thẳng đứng), vị trí câu trả lời mà sinh viên đánh dấu Để đọc xác thơng tin, cần phải có điểm định vị phiếu giúp xác định xác câu trả lời mà sinh viên lựa chọn Các điểm đánh dấu bố trí cạnh phải phiếu Mỗi điểm đánh dấu khối hình chữ nhật màu đen, có tọa độ xác định trước y 142 x Hình Cấu trúc phiếu khảo sát TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ LÂM NGHIỆP SỐ - 2014 Ứng dụng cơng nghệ thơng tin 2.3 Quy trình thu thập thơng tin khảo sát Q trình khảo sát chất lượng đào tạo thực theo quy trình sau: - In phiếu khảo sát khổ giấy A4 (giấy in phiếu giấy in thông thường thị trường) - Phát phiếu khảo sát cho sinh viên đánh dấu vào nhận xét , , ,  - Quét phiếu khảo sát thành ảnh xám có độ sâu màu bit (trên ảnh có 256 màu), có kích thước rộng 1652px cao 2349px (tương đương khổ giấy A4) Phiếu môn học quét vào thư mục riêng - Dùng phần mềm đọc ảnh thư mục để lấy số liệu thống kê lưu trữ số liệu thống kê vào sở liệu phần mềm - Trích xuất thông tin phục vụ cho báo cáo cơng tác đào tạo Nhà trường Trong quy trình trên, có hai giai đoạn ảnh hưởng nhiều đến kết thống kê phần mềm là: giai đoạn sinh viên đánh dấu vào phiếu khảo sát giai đoạn quét phiếu qua máy quét vào thư mục Nếu sinh viên tô phiếu không đúng, tức tô không hết 25% tơ q mờ phần mềm khó nhận phương án mà sinh viên chọn Nếu quét phiếu máy quét, để phiếu lệch (lớn 30) chất lượng máy quét tạo vệt đen đậm phiếu phần đánh giá sinh viên làm cho việc nhận dạng đánh giá sinh viên bị thiếu xác 2.4 Quy trình xử lý ảnh (phiếu khảo sát) thống kê kết Để có đọc kết thống kê xác từ ảnh phiếu khảo sát, cần phải thực xử lý ảnh theo quy trình sau: - Chuyển ảnh xám thành ảnh đen trắng (độ sâu màu bit) theo ngưỡng khảo sát - Xoay ảnh theo chiều quy định (hướng từ xuống hình 1) Nếu ảnh ngược xoay lại cho chiều - Kiểm tra góc lệch ảnh so với phương thẳng đứng, góc lệch lớn (ảnh bị lệch sang phải) xoay ngược chiều kim đồng hồ góc góc lệch phát Nếu góc lệch nhỏ (ảnh bị lệch sang trái) xoay xi chiều kim đồng hồ góc góc lệch phát - Thay đổi kích thước ảnh kích thước 25% kích thước thực (rộng 413 px, cao 587 px) Việc thay đổi kích thước giúp đọc kết ảnh nhanh - Xác định vị trí vùng đáp án mà sinh viên đánh dấu - Sử dụng kỹ thuật phân cụm để xác định điểm đánh dấu câu khảo sát phiếu - Thống kê phân loại liệu theo nhóm tiêu chí khảo sát sở loại bỏ câu khảo sát không hợp lệ (các câu tô nhiều phương án câu không tô phương án nào) - Biểu diễn liệu thống kê giao diện chương trình, vẽ biểu đồ tương ứng với số liệu thống kê - Lưu trữ kết xác định vào sở liệu chương trình III KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1 Phần mềm Khảo sát chất lượng đào tạo trường Đại học Lâm nghiệp Sau kết hợp kỹ thuật xử lý ảnh số với cơng nghệ phần mềm vào tốn thống kê kết khảo sát chất lượng đào tạo, tạo sản phầm phần mềm Khảo sát chất lượng đào tạo trường Đại học Lâm nghiệp Phần mềm thiết kế giao diện đơn giản dễ sử dụng với giao diện số giao diện quản lý thơng tin Giao diện chương trình cung cấp qua thẻ gồm: Khảo sát, phiếu khảo sát, báo cáo quản trị liệu Trong đó: - Thẻ khảo sát: Cung cấp giao diện thực thống kê kết khảo sát môn học, sau thống kê biểu diễn cho người dùng kết thống kê mơn học đó, biểu diễn kết biểu đồ hình trịn cho biết tỷ lệ phần trăm phương án chọn phiếu Người dùng TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ LÂM NGHIỆP SỐ - 2014 143 Ứng dụng công nghệ thông tin thực lưu kết thông kê vào sở liệu sau thực việc thống kê, lựa chọn xuất liệu thống kê bảng tính Excel Bên cạnh cịn cung cấp khả quản lý thông tin môn học, giảng viên đơn vị Hình Giao diện thẻ khảo sát - Thẻ phiếu khảo sát: Cung cấp giao diện xây dựng phiếu khảo sát quản lý phiếu khảo sát đợt khảo sát Ở giao diện người sử dụng cịn thực quản lý câu hỏi, nhóm thơng tin khảo sát Hình Giao diện thẻ phiếu khảo sát - Thẻ báo cáo: Cho phép người sử dụng xem báo cáo thống kê theo nhiều tiêu chí khác thơng qua cấp lựa chọn thông tin cần xem báo cáo gồm: + Thời gian thống kê; + Đối tượng thống kê; 144 + Chi tiết thống kê Sau thống kê bảng số liệu, chương trình cịn cung cấp cho người dùng nhìn tổng quan kết thống kê thơng qua biểu đồ TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ LÂM NGHIỆP SỐ - 2014 Ứng dụng cơng nghệ thơng tin Hình Giao diện báo cáo - Thẻ quản trị liệu: Cho phép người sử dụng lưu liệu phục hồi liệu cần Đây chức cần phải có phần mền quản lý liệu Hình Giao diện quản trị liệu 3.2 Đánh giá hoạt động phần mềm Số liệu thống kê cho thấy, với chất lượng phiếu tô đạt 25% diện tích lựa chọn góc lệch phiếu qt vào khơng vượt q 30 100% phiếu nhận diện xác phương án lựa chọn, phương án chọn bị phạm quy (chọn nhiều phương án câu khảo sát) phương án không chọn Với ảnh qt phiếu có kích thước chuẩn A4, tốc độ xử lý ảnh kết thống kê 0,32 giây/ảnh Điều có nghĩa là, trung bình học kỳ Nhà trường thực thống kê khoảng 40.000 phiếu thời gian xử lý (đã bao gồm xếp phân loại thông tin) phần mềm (không kể thời gian quét phiếu) là: 40.000 x 0,32 = 12.800 (giây) = 3,56 (giờ) So với thực thủ cơng, để thống kê phiếu trung bình người phải 30 giây (chưa kể thời gian phân loại thông tin xếp lưu trữ thông tin), để thống kê 40.000 phiếu cần khoảng thời gian là: 40.000 x 30 = 1.200.000 (giây) = 333,33 (giờ) Như vậy, chưa tính thời gian xử lý kết sau thống kê, tốc độ xử lý phiếu khảo sát phần mềm nhanh làm thủ công khoảng 93,63 lần TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ LÂM NGHIỆP SỐ - 2014 145 Ứng dụng công nghệ thông tin IV KẾT LUẬN Phần mềm xây dựng hỗ trợ tốt cho cơng việc phịng Khảo thí Đảm bảo chất lượng Nhà trường, tạo công cụ mạnh để hỗ trợ cho việc đánh giá chất lượng đào tạo Nhà trường Ưu điểm phần mềm chấp nhận phiếu in chất liệu giấy rẻ tiền, khả chịu lỗi liệu đầu vào tương đối lớn (ảnh ngược, ảnh lệch, ảnh tô sai tẩy đi, ảnh quét bị vệt đen mờ) Nhược điểm: Phần mềm chấp nhận liệu đầu vào ảnh (ảnh JPG, BMP, PNG, GIF) mà chưa nhận phiếu trắc khảo sát tệp tin văn nén PDF, XPS thường sử dụng để truyền văn qua mạng Internet Khả mở rộng áp dụng sản phẩm: Với công nghệ xử lý ảnh nghiên cứu phát triển phần mềm Khảo sát chất lượng đào tạo trường Đại học Lâm nghiệp, hồn tồn mở rộng thành phần mềm Chấm thi trắc nghiệm cho môn thi trắc nghiệm TÀI LIỆU THAM KHẢO Altera corporation, (2013), Image and video processing, Altera corporation Steven Seitz, et al., (2010), Image Proccessing Basics, Western Ontario RESEARCH AND APPLYING IMAGE PROCESSING TECHNIQUES TO PROCESS THE SURVEY QUESTIONNAIRE ON THE TRAINING OF VIETNAM FORESTRY UNIVERSITY Mai Hà An SUMMARY Most of the management information systems, data collection is consuming the most time and effort, especially when has a large amounts of data input, processing time for short data, input data is unstructured and yet to be digitized Image processing techniques have been developed to give the user many benefits , one of which is can be generated systems automatically collects information from complex data types such as handwritten text , photos At the University of Forestry, assess the quality of the training is carried out regularly and continuously in order to constantly improve the quality of the training Survey questionnaires was used to get the opinion of students commented on the training of the university, the manual processing of survey questionnaires for the statistical evaluation of information students spend a lot of effort Applying of image processing techniques, the author has successfully developed software to read the training quality questionnaires The software automatically read the questionnaire and finds out the statistical results quickly In addition, the software provides statistical functions results based on different criteria including lecturer, departments, subjects, curriculum and services; the output data is in the most popular format (Microsoft Excel's data format), it can be serves for other purposes of the university Keywords: Data clustering, processing selection question, quality of trainingsurvey, software engineering, techniqueimage processing Người phản biện: PGS.TS Trần Quang Bảo Ngày nhận bài:11/02/2014 Ngày phản biện: 03/3/2014 Ngày định đăng: 07/3/2014 146 TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ LÂM NGHIỆP SỐ - 2014 .. .Ứng dụng công nghệ thông tin II PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Phiếu khảo sát chất lượng đào tạo Trường đại học Lâm nghiệp Phiếu khảo sát chất lượng đào tạo trường Đại học Lâm nghiệp gồm... XPS thường sử dụng để truyền văn qua mạng Internet Khả mở rộng áp dụng sản phẩm: Với công nghệ xử lý ảnh nghiên cứu phát triển phần mềm Khảo sát chất lượng đào tạo trường Đại học Lâm nghiệp, hồn... tương ứng với số liệu thống kê - Lưu trữ kết xác định vào sở liệu chương trình III KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1 Phần mềm Khảo sát chất lượng đào tạo trường Đại học Lâm nghiệp Sau kết hợp kỹ thuật xử lý