Thiết kế hệ thống điểm danh tự động và giám sát mức độ tập trung của sinh viên

Chuyên khảo phân tích Design of the automatic attendance register and student concentration level monitoring system, đánh giá các khía cạnh quan trọng, đề xuất hướng nghiên cứu

Người đăng

Ẩn danh

Thể loại

Graduation Thesis

2022

58
3
0

Phí lưu trữ

30 Point

Mục lục chi tiết

1. CHAPTER 1: INTRODUCTION

2. CHAPTER 2: LITERATURE REVIEW

2.1. Introduction of MediaPipe

2.2. Architecture of Mediapipe

2.3. Applications in Mediapipe. Human Pose Estimation

3. CHAPTER 3: A SYSTEM OF STUDENT ATTENDANCE AND CONCENTRATION TRACKING DESIGN

3.1. Data Collection Page

4. CHAPTER 4: RESULT AND DISCUSSION

5. CHAPTER 5: CONCLUSION AND FURTHER WORK

Tóm tắt

I. Tổng quan về hệ thống đăng ký điểm danh tự động và giám sát sự tập trung của sinh viên

Hệ thống đăng ký điểm danh tự động và giám sát sự tập trung của sinh viên là một giải pháp công nghệ hiện đại nhằm cải thiện quy trình quản lý học tập trong môi trường giáo dục. Với sự phát triển của công nghệ, việc áp dụng các hệ thống này không chỉ giúp tiết kiệm thời gian mà còn nâng cao hiệu quả giảng dạy. Hệ thống này sử dụng các công nghệ như nhận diện khuôn mặt và phân tích dữ liệu để theo dõi sự tham gia và mức độ tập trung của sinh viên trong lớp học.

1.1. Định nghĩa và chức năng của hệ thống điểm danh tự động

Hệ thống điểm danh tự động sử dụng công nghệ nhận diện khuôn mặt để xác định sự hiện diện của sinh viên trong lớp học. Chức năng chính của hệ thống bao gồm ghi nhận thời gian vào lớp, theo dõi sự tập trung và cung cấp báo cáo chi tiết về sự tham gia của sinh viên.

1.2. Lợi ích của việc giám sát sự tập trung của sinh viên

Giám sát sự tập trung của sinh viên giúp giáo viên nhận biết được mức độ chú ý của học sinh trong quá trình học. Điều này không chỉ giúp cải thiện chất lượng giảng dạy mà còn tạo điều kiện cho sinh viên phát triển kỹ năng tự học và tự quản lý.

II. Thách thức trong việc triển khai hệ thống điểm danh tự động

Mặc dù hệ thống điểm danh tự động mang lại nhiều lợi ích, nhưng việc triển khai nó cũng gặp phải một số thách thức. Những thách thức này bao gồm vấn đề về bảo mật dữ liệu, độ chính xác của công nghệ nhận diện khuôn mặt và sự chấp nhận của sinh viên đối với công nghệ mới. Để giải quyết những vấn đề này, cần có các biện pháp bảo mật và chính sách rõ ràng.

2.1. Vấn đề bảo mật dữ liệu trong hệ thống

Bảo mật dữ liệu là một trong những vấn đề quan trọng nhất khi triển khai hệ thống điểm danh tự động. Cần đảm bảo rằng thông tin cá nhân của sinh viên được bảo vệ và không bị lạm dụng.

2.2. Độ chính xác của công nghệ nhận diện khuôn mặt

Độ chính xác của công nghệ nhận diện khuôn mặt có thể bị ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố như ánh sáng, góc nhìn và điều kiện môi trường. Việc cải thiện độ chính xác này là cần thiết để đảm bảo tính hiệu quả của hệ thống.

III. Phương pháp thiết kế hệ thống điểm danh tự động

Thiết kế hệ thống điểm danh tự động bao gồm nhiều bước quan trọng, từ việc thu thập dữ liệu đến việc phát triển giao diện người dùng. Sử dụng các công nghệ như MediaPipe và xử lý hình ảnh, hệ thống có thể nhận diện và theo dõi sinh viên một cách hiệu quả. Các bước thiết kế cần được thực hiện một cách cẩn thận để đảm bảo tính khả thi và hiệu quả của hệ thống.

3.1. Quy trình thu thập dữ liệu và phát triển giao diện

Quy trình thu thập dữ liệu bao gồm việc sử dụng camera để ghi lại hình ảnh của sinh viên trong lớp học. Giao diện người dùng cần được thiết kế thân thiện để giáo viên có thể dễ dàng sử dụng và theo dõi thông tin.

3.2. Ứng dụng công nghệ MediaPipe trong nhận diện khuôn mặt

MediaPipe là một thư viện mạnh mẽ cho phép nhận diện khuôn mặt và theo dõi chuyển động. Việc ứng dụng công nghệ này giúp cải thiện độ chính xác và tốc độ nhận diện trong hệ thống.

IV. Kết quả nghiên cứu và ứng dụng thực tiễn của hệ thống

Kết quả nghiên cứu cho thấy hệ thống điểm danh tự động không chỉ giúp tiết kiệm thời gian mà còn nâng cao sự tham gia của sinh viên trong lớp học. Các ứng dụng thực tiễn của hệ thống đã được triển khai tại một số trường học, cho thấy hiệu quả rõ rệt trong việc quản lý học tập.

4.1. Phân tích kết quả từ các trường học đã triển khai

Các trường học đã triển khai hệ thống điểm danh tự động cho thấy sự cải thiện đáng kể trong việc theo dõi sự tham gia của sinh viên. Số liệu cho thấy tỷ lệ sinh viên tham gia lớp học tăng lên rõ rệt.

4.2. Ứng dụng công nghệ trong giáo dục hiện đại

Công nghệ điểm danh tự động đang trở thành một phần không thể thiếu trong giáo dục hiện đại. Nó không chỉ giúp quản lý học tập mà còn tạo ra môi trường học tập tích cực hơn cho sinh viên.

V. Kết luận và tương lai của hệ thống điểm danh tự động

Hệ thống điểm danh tự động và giám sát sự tập trung của sinh viên là một bước tiến quan trọng trong việc cải thiện chất lượng giáo dục. Tương lai của hệ thống này hứa hẹn sẽ còn phát triển hơn nữa với sự hỗ trợ của các công nghệ tiên tiến như trí tuệ nhân tạo và phân tích dữ liệu lớn.

5.1. Triển vọng phát triển công nghệ trong giáo dục

Công nghệ sẽ tiếp tục đóng vai trò quan trọng trong giáo dục, giúp cải thiện quy trình giảng dạy và học tập. Hệ thống điểm danh tự động sẽ được nâng cấp để đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của giáo dục.

5.2. Tác động của hệ thống đến tương lai của sinh viên

Hệ thống điểm danh tự động không chỉ giúp sinh viên quản lý thời gian học tập mà còn phát triển kỹ năng tự học. Điều này sẽ tạo ra một thế hệ sinh viên tự tin và có trách nhiệm hơn trong việc học tập.

15/07/2025
Design of the automatic attendance register and student concentration level monitoring system

Trích đoạn nội dung tài liệu

MINISTRY OF EDUCATION AND TRAINING HO CHI MINH CITY UNIVERSITY OF TECHNOLOGY AND EDUCATION ELECTRONICS AND COMMUNICATIONS ENGINEERING TECHNOLOGY DESIGN OF AUTOMATIC ATTENDANCE REGISTER AND STUDENT CONCENTRATION LEVEL MONITORING SYSTEM LECTURER: TRUONG NGOC SON STUDENT: LE XUAN TUAN DAT TRUONG KHAC HUY SKL 009328 Ho Chi Minh City, August 2020 HO CHI MINH CITY UNIVERSITY OF TECHNOLOGY AND EDUCATION FACULTY FOR HIGH QUALITY TRAINING GRADUATION THESIS MAJOR: ELECTRONICS AND COMMUNICATIONS ENGINEERING TECHNOLOGY DESIGN OF AUTOMATIC ATTENDANCE REGISTER AND STUDENT CONCENTRATION LEVEL MONITORING SYSTEM ADVISOR: Assoc. TRUONG NGOC SON STUDENT: LE XUAN TUAN DAT – 18161056 TRUONG KHAC HUY – 18161016 HO CHI MINH CITY – 08/2022 HO CHI MINH CITY UNIVERSITY OF TECHNOLOGY AND EDUCATION FACULTY FOR HIGH QUALITY TRAINING GRADUATION THESIS MAJOR: ELECTRONICS AND COMMUNICATIONS ENGINEERING TECHNOLOGY DESIGN OF AUTOMATIC ATTENDANCE REGISTER AND STUDENT CONCENTRATION LEVEL MONITORING SYSTEM ADVISOR: Assoc. TRUONG NGOC SON STUDENT: LE XUAN TUAN DAT – 18161056 TRUONG KHAC HUY – 18161016 HO CHI MINH CITY – 08/2022 THE SOCIALIST REPUBLIC OF VIETNAM Independence – Freedom– Happiness ----***---- Ho Chi Minh City, August 7th, 2022 GRADUATION THESIS ASSIGNMENT Student name: Le Xuan Tuan Dat Student ID: 18161056 Student name: Truong Khac Huy Student ID: 18161016 Major: Electronics and Communications Engineering Technology Class: 18161CLA Advisor: Assoc. Truong Ngoc Son Date of assignment: Date of submission: 1.

Thesis title: Design of automatic attendance register and student concentration level monitoring system. Initial materials provided by the advisor 3. Content of the thesis: - Refer to the document, read and summarize to find the development direction of the thesis. - Flow chart design and description them.

- Running and testing the system for completion. - Write a report and prepare slides. Final product: The GUI uses two different models to attend to students using face recognition and tracks or monitors pupils of students in the classroom. CHAIR OF THE PROGR ADVISOR (Sign with full name) (Sign with full name) THE SOCIALIST REPUBLIC OF VIETNAM Independence – Freedom– Happiness ----***---- Ho Chi Minh City, August 7th, 2022 ADVISOR’S EVALUATION SHEET Student name: Le Xuan Tuan Dat Student ID: 18161056 Student name: Truong Khac Huy Student ID: 18161016 Major: Electronics and Communications Engineering Technology Thesis title: Design of automatic attendance register and student concentration level monitoring system.

Truong Ngoc Son EVALUATION 1. Content of the thesis: - Thesis has 5 chapters with 54 pages. - Design of student attendance using face recognition and concentration tracking system. - The GUI model is successfully completed following the objectives in the proposal.

Approval for oral defense? (Approved or denied) .) Ho Chi Minh City, August 7th, 2022 ADVISOR (Sign with full name) THE SOCIALIST REPUBLIC OF VIETNAM Independence – Freedom– Happiness ----***---- Ho Chi Minh City, August 7th, 2022 PRE-DEFENSE EVALUATION SHEET Student name: Le Xuan Tuan Dat Student ID: 18161056 Student name: Truong Khac Huy Student ID: 18161016 Major: Electronics and Communications Engineering Technology Thesis title: Design of automatic attendance register and student concentration level monitoring system. Name of Reviewer: Ph.D Do Duy Tan 1. Content and workload of the thesis:. Approval for oral defense? (Approved or denied) .…) REVIEWER ACKNOWLEDGE  The most crucial phase of every student's life is the process of finishing their graduation thesis.

The purpose of our graduation thesis is to provide us with essential information and research skills in preparation for our careers. First of all, we would like to thank Ho Chi Minh City University of Technology and Education. Particularly, during our time in the lecture hall, the professors of the Faculty of High-Quality Training passionately instructed and prepared us with vital information, providing the groundwork for our ability to finish the thesis. We want to express our gratitude to Assoc.

Truong Ngoc Son for his passionate assistance and guidance in terms of scientific thinking and effort. Those are some really helpful ideas, both for the creation of this thesis and as a stepping stone for our future studies and job development. Our team is hoping that Assoc. Truong Ngoc Son and the teachers would empathize and offer advice on how to improve if something is missing from the project.

HO CHI MINH CITY - 08/2022 APPROVAL Thesis title: Design of automatic attendance register and student concentration level monitoring system Advisor: TRUONG NGOC SON, Assoc. Student 1: LE XUAN TUAN DAT Student’s ID: 18161056 Class: 18161CLA1 Email: 18161056@student.vn Student 2: TRUONG KHAC HUY Student’s ID: 18161016 Class: 18161CLA2 Email: 18161016@student.vn “We commit not to copy or reuse the results of other people's work as part of the graduation project. A complete list of references has been provided.” Ho Chi Minh City, August 7th, 2022 GROUP MEMBER (Sign with full name) Le Xuan Tuan Dat Truong Khac Huy ABSTRACT In a scientific and technological world that continues to grow and improve, areas such as artificial intelligence (AI) deserve our attention. In recent years, artificial intelligence has been increasingly integrated into our everyday lives.

Traditional education has been impacted by the ongoing pandemic, causing a variety of challenges for students and instructors. Since then, online learning has grown in popularity, solving the problem of the epidemic but creating an entirely new set of challenges. Studying generally is not an active pursuit for students. Instead, they prefer to complete their tasks, such as using their phones and napping.

For the above reasons, we have designed an online student monitoring system that uses MediaPipe library and image processing technology to recognize and track students' eyes in real time. With many outstanding features such as face recognition, iris recognition and the ability to identify quickly and accurately. Our team decided to choose this library to support the group's product perfection in the most optimal. We have accurately recorded the student’s perspective in real-time and the use of artificial intelligence.

Finally, our group is working to design a model that can help teachers easily manage and monitor students in their classroom in the most convenient and optimal. TABLE OF CONTENT CHAPTER 1: INTRODUCTION. 13 CHAPTER 2: LITERATURE REVIEW. Introduction of MediaPipe.

Architecture of Mediapipe. Applications in Mediapipe. Human Pose Estimation. 21 CHAPTER 3: A SYSTEM OF STUDENT ATTENDANCE AND CONCENTRATION TRACKING DESIGN.

Data Collection Page. 26 CHAPTER 4: RESULT AND DISCUSSION. 37 CHAPTER 5: CONCLUSION AND FURTHER WORK. 40 LIST OF FIGURES Figure 2.

1: Cross-platform embedded by Mediapipe [35]. 2: Object detection using MediaPipe [36]. 3: Waypoints and their associated names [37]. 4: Face mesh prediction [38].

1: Block diagram of the proposed automatic attendance register and student concentration level monitoring system. 2: Flowchart of the login page. 3: Flowchart of the data collection page. 4: Flowchart of the classroom page.

1: The login page. 2: The main page. 3: The get data page (1). 4: The get data page (2).

5: The personal information page. 6: The checkin section of the classroom page. 7: Monitor and assess students' attention in the class page - Student looks to the left and right. 8: Monitor and assess students' attention in the class page - Notice board for distracted students.

9: Information about the student’s lessons is recorded in an Excel file. 37 LIST OF TABLES Table 4. Face detection and recognition accuracy testing. Introduction Because of the prolonged epidemic situation, students and parents have spent two years adjusting to online learning; however, there are still struggles with online learning.

Additionally, with the complicated development of the COVID- 19 outbreak, it is evident that digitizing the entire education industry as a revolution for Vietnamese education is a necessity to replace the traditional classroom. Distance education, online teaching, online training, courses, and virtual classrooms offer an alternative to traditional learning since learners do not need to be present or interact directly with the teacher. As an alternative, the lecturer will deliver materials, lectures, or instructions via Internet-based technology software. Due to the limitations of online learning, thousands of students do not attend school due to being unable to accompany their parents through online classes, or they go online and then leave, or they sleep or do private work like playing on the phone.

It's because students don't feel independent and aware of what they are learning. In the future, this will lead to a generation of students who will lose extensive knowledge, which will have negative effects on the education industry and the country's development. Considering the reasons cited above, the team built a model to monitor online students, use image processing and artificial intelligence, and determine concentration time. In the first function, the teacher can detect if students are studying or not, which reduces the number of students entering the classroom but leaving to do their work without the teacher realizing it.

Lastly, it is used to see if students are paying attention to their studies or are focusing on their phones. Check out the methods that engineers and university lecturers have developed to support online learning in the past. Wansen Wang and Yapa Peng published a paper [1] in 2013 about how to build a face detection system using the Adaboost algorithm. A paper [2] combining face-contour with Adaboost was published in 2013 to improve the detection performance.

First, a grayscale image 1 will be created from the detected image. Then, removing areas with no faces and noise using the connection filtering method. In the result, contour points are modified according to curves, area prioritization (eyes, mouth and face height proportionately estimated by vertical head and neck position and added with faceless contours around the boundary of the rectangle) and then the image is processed vertically and horizontally to determine exact face contour and surrounding contour, so background intervention can be removed. Adaboost helped the author remove background and noise to improve classification efficiency.

In E-learning, learners adopt many different postures to learn. As a result, E-Learning images have certain characteristics, such as those mentioned by the author in the article: learners are not required to meet any strict requirements, the lighting in the room is dim and uneven, and almost all learners wear glasses in real life. Moreover, the author's results in the article are also a 92% accuracy; besides, if the face is not detected, a pop-up message will appear that the face can't be detected, and of course, it can also detect faces when the learners are wearing glasses. In addition, perhaps because traditional learning was still a priority then, there were not that many articles mentioning E-learning in the following years.

Two years later, a paper evaluating the effectiveness of facial recognition methods and their role in supporting E-learning systems was published. The paper [3] also proposes a new feature extraction method that is based on the height and width of the face, for different regions such as the right eye, the left eye, the nose, and the mouth will be calculated separately to determine their respective locations of those areas and the distance is calculated using the Euclidean formula. According to the author, there are 12 steps in detecting and recognizing faces. In the first step, an RGB image will be read as input.

The next step is to use the face detection code on the input image and then detect the faces from there. Thirdly, cut out all the faces from each picture to create a single image. Reading each photo in the test set (separating faces from the previous step) is the next step. The fifth step is to read the codebook array (database of images).

As a next step, divide the codebook into n images. To calculate the variance for step 7, calculate the variance values for 2 each image in step 6 and place the variance values in a matrix using a formula. After that, calculate the variance based on the calculation formula for the test set (found in step 4).

Nội dung được bảo vệ bản quyền — Tải xuống đầy đủ

Tài liệu "Hệ thống điểm danh tự động và giám sát mức độ tập trung của sinh viên" trình bày một giải pháp công nghệ tiên tiến nhằm cải thiện quy trình điểm danh và theo dõi sự tập trung của sinh viên trong môi trường học tập. Hệ thống này không chỉ giúp tiết kiệm thời gian cho giảng viên mà còn cung cấp dữ liệu chính xác về mức độ tham gia của sinh viên, từ đó nâng cao chất lượng giảng dạy và học tập.

Để hiểu rõ hơn về các ứng dụng công nghệ trong giáo dục, bạn có thể tham khảo tài liệu Xây dựng website hệ thống quản lý học tập trực tuyến, nơi cung cấp cái nhìn sâu sắc về việc quản lý học tập hiệu quả. Ngoài ra, tài liệu Xây dựng ứng dụng di động theo dõi quá trình học tập của sinh viên sẽ giúp bạn khám phá thêm về các ứng dụng di động hỗ trợ việc học. Cuối cùng, tài liệu Xây dựng hệ thống hỗ trợ kiểm tra và thi trực tuyến sẽ mở rộng kiến thức của bạn về các hệ thống kiểm tra hiện đại trong giáo dục. Những tài liệu này sẽ giúp bạn có cái nhìn toàn diện hơn về công nghệ trong giáo dục và cách nó có thể cải thiện trải nghiệm học tập.