C# İle Web Kameradan Optik Form Okuma

Abstract

Bu çalışmada, C#.Net platformu kullanılarak web kamera ile optik form okuyabilen bir program geliştirilmiştir. Öncelikle bir deney düzeneği tasarlanmıştır. Tasarlanan deney düzeneğine 1,3 Mega Piksel, Philips SPC 900NC marka standart bir CCD (Charge Coupled Device) kamera sabitlenmiş aynı zamanda fikstür yardımıyla optik formların deney düzeneğine hep aynı açıda yerleştirilmesi garantilenmiştir. Geliştirilen program web kamerası yardımıyla optik formun görüntüsünü alır. Alınan 640x480 piksel RGB (Kırmızı, Yeşil, Mavi) formatındaki görüntü önce gri seviyeye (grayscale) dönüştürülmekte daha sonra kontrast germe işlemiyle resim belirginleştirilmektedir. Formun altı bölgesinden Otsu Algoritması ile elde edilen dinamik eşik değerine göre, gri seviyeden ikili seviye (binary) dönüşümü yapılmaktadır.

Siyah ve beyaz piksellerden meydana gelen ikili seviye görüntünün, piksellerin siyah/beyaz olma durumuna göre veya piksel gruplarındaki siyah piksel sayılarına göre anlamlandırılması yapılmıştır. İlk önce formun sol ve sağ üst köşesinde yer alan işaretlerin koordinatları tespit edilmiştir. Daha sonra bu işaretlere göre formda bulunan tüm seçeneklerin merkez koordinatları hesaplanmıştır. Seçeneklere ait dairelerin merkez koordinatları etrafındaki 11x11 piksel alandaki siyah piksel toplamları bulunmuştur. Geliştirilen algoritmayla siyah piksel toplamları değerlendirilerek işaretli seçenekler tespit edilmiş ve veri tabanına kayıt edilmiştir. İşaretlenmiş seçenekler ile cevap anahtarı karşılaştırması yapılmış, doğru, yanlış, boş ve hatalı cevap sayıları elde edilmiştir. Sınava ait tüm cevap kâğıtları değerlendirilerek sınav analizi istatistiği çıkarılmıştır.

Çalışmada 221 öğrenciyle yapılan deneyler sonucunda; her bir optik formun CCD kamera yardımıyla bilgisayar ortamına alınması, görüntü işleme tekniklerinin uygulanması ve formdaki işaretlerin çeşitli algoritmalarla değerlendirilmesi işlemi yaklaşık olarak bir saniyede tamamlanmıştır.

Optik formda öğrencilerin numaralarının kodladığı alan hatasız olarak okunmuş, %100 doğrulukla öğrenci numaraları tespit edilmiştir. Yine kitapçık türünün kodlandığı alan da hatasız olarak okunarak %100 başarı elde edilmiştir. Test 1 ve Test 2 alanlarının başarı ortalaması ise %99,90 olarak gerçekleşmiştir. Bir diğer açıdan, 221 optik formun yalnız 7 tanesinde hatalı okuma meydana gelmiş, 214 optik form sıfır hata ile okunarak %96,83 doğruluk oranı yakalanmıştır.