Automatické vyhodnocení úkolů dětí předškolního věku pomocí obrazové analytiky

Abstract

Práce se zabývá automatickým vyhodnocením rozložení stavebnice projektu iSophi SMART pomocí tabletu. Nejdříve je navržena metodika měření tak, aby uživatel viděl na displej tabletu, měl prostor na manipulaci se stavebnicí a zároveň, aby tablet viděl na snímanou plochu. Poté je navržen algoritmus využívající tradičních metod zpracování obrazu, jako jsou mean-shift filtrace, barevná segmentace a marker-controlled watershed segmentace, pro zisk informace o stavebnici ze snímku. Algoritmus je nakonec implementován v podobě serverové aplikace, která na vstupu přijímá obrázek a požadavek na vyhodnocení. Snímek se zpracuje a ze získaných informací a referenčního řešení se vyhodnotí výsledek. Navržené řešení bylo otestováno při dvou světelných podmínkách na 116 snímcích. Při denním světle je úspěšnost validace 84,48 % a při osvětlení žárovkou v místnosti 88,79 %.

The bachelor thesis focuses on the automatic evaluation of building kit parts placement using a mobile device such as a tablet. The building kit is a part of iSophi SMART project. First, measurement methodology is designed in the way the user is able to view the tablet's display, reach for building kit parts and still see the whole scene. Then an algorithm, which extracts information from the image about the building kit parts, is implemented by using traditional image processing methods such as mean-shift filtration, color thresholding, and marker-controlled watershed segmentation. Lastly, the algorithm is implemented in the form of a server application, which takes a request to validate an input image. Information from the image is compared to the reference solution of the task, and the result is returned as a response. The proposed application was tested on 116 images under two light conditions. The success rate under the daylight and the room light is 84,48 % and 88,79 % respectively.