Tài liệu ứng dụng xử lý ảnh kiểm tra sản phẩm trên dây truyền đóng chai nước ngọt

LỜI CẢM ƠN Đầu tiên em xin chân thành cảm ơn TS. Phạm Đức Long - người đã trực tiếp hướng dẫn và định hướng giúp em có thể nhanh chóng tiếp cận, nắm bắt kiến thức và hoàn thành đề tài. Em xin gửi lời cảm ơn tới toàn thể thầy cô giáo khoa bộ môn Hệ thống thông tin – trường Đại học công nghệ thông tin và truyền thông, đã tận tình giảng dạy trang bị cho em những kiến thức quý báu trong những năm học vừa qua. Em xin gửi lời cảm ơn đến những người thân trong gia đình, bạn bè đã động viên và tạo mọi điều kiện giúp chúng em trong quá trình học tập cũng như trong cuộc sống. Mặc dù em đã cố gắng hoàn thành tốt đề tài nhưng cũng không thể tránh khỏi những sai sót nhất định, rất mong được sự thông cảm và đóng góp ý kiến của thầy cô giáo và các bạn. 3 LỜI CAM ĐOAN Em xin cam đoan nội dung đồ án của em không sao chép nội dung cơ bản từ các đồ án khác và sản phẩm của đồ án là của chính bản thân em nghiên cứu xây dựng lên. Mọi thông tin sai lệch em xin hoàn toàn chịu trách nhiệm trước hội đồng bảo vệ. Sinh viên Dương Thị Huệ 4 MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN..................................................................................................3 LỜI CAM ĐOAN............................................................................................4 DANH MỤC HÌNH ẢNH...............................................................................5 LỜI NÓI ĐẦU.................................................................................................6 Chương 1: TỔNG QUAN...............................................................................7 1.1. Giới thiệu chung về ngôn ngữ CSharp...........................................7 1.1.1. Môi trường lập trình.......................................................................7 1.1.2. Biến, hằng, toán tử..........................................................................7 1.1.3. Xây dựng lớp, đối tượng................................................................8 1.2. Camera và quá trình thu ảnh từ camera........................................11 1.3. Giới thiệu hệ quản trị cơ sở dữ liệu Microsorft Access...............15 1.3.1. Bảng dữ liệu.................................................................................17 1.3.2. Thiết kế cơ sở dữ liệu...................................................................18 1.3.3. Truy vấn........................................................................................19 1.4. Ánh sáng.......................................................................................20 1.4.1. Độ sáng, màu sắc và độ bão hòa...................................................20 1.4.2. Biểu diễn ảnh đơn sắc...................................................................20 Chương 2. XỬ LÝ ẢNH VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ ẢNH CƠ BẢN................................................................................................................22 2.1. Cơ bản về xử lý ảnh..............................................................................22 2.1.1 Các giai đoạn của một quá trình xử lý ảnh.........................................22 5 2.1.2. Mô tả ảnh...........................................................................................24 2.1.3. Biểu diễn ảnh.....................................................................................30 2.2. Một số phương pháp xử lý ảnh cơ bản................................................33 2.2.1. Kỹ thuật tăng giảm độ sáng..............................................................33 2.2.2. Tăng giảm độ tương phản.................................................................35 2.2.3. Tách ngưỡng.....................................................................................36 2.2.4. Phép giãn ảnh đa cấp xám................................................................37 2.2.5. Phép co ảnh đa cấp xám...................................................................38 2.2.6. Đóng, mở mức xám.........................................................................39 2.2.7. Làm trơn theo kiểu Morphology.......................................................39 2.2.8. Các tác động ảnh xám cục bộ............................................................40 2.3. Các phép biến đổi hình học..................................................................43 CHƯƠNG 3: ỨNG DỤNG XỬ LÝ ẢNH PHÁT HIỆN LỖI TRONG DÂY CHUYỀN ĐÓNG CHAI NƯỚC NGỌT................................................45 3.1. Tìm hiểu quy trình sản xuất..................................................................45 3.2. Đặc điểm sản phẩm cần kiểm tra..........................................................46 3.3. Ứng dụng xử lý ảnh phát hiện lỗi sản phẩm.........................................47 3.3.1. Quá trình thu ảnh và các yêu cầu hệ thống.......................................47 3.3.2. Xử lý ảnh dựa trên đặc điểm sản phẩm cần kiểm tra.......................49 3.3.3. Cơ sở dữ liệu.....................................................................................56 3.4. Xây dựng chương trình.........................................................................57 3.4.1. Môi trường ứng dụng........................................................................57 3.4.2. Chương trình.....................................................................................57 6 KẾT LUẬN....................................................................................................60 DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 2.1. các giai đoạn của một quá trình xử lý ảnh......................................24 Hình 2.2. ví dụ về pixel ảnh.........................................................................27 Hình 2.3. Ví dụ về ảnh xám.........................................................................31 Hình 2.4: Ảnh gốc (a); ảnh đã giảm độ sáng (b); ảnh đã được tăng cường độ sáng (c)......................................................................................................... 37 Hình 2.5: (a) Ảnh gốc; (b) Ảnh đã giảm độ tương phản; (c) Ảnh đã tăng độ tương phản................................................................................................... 38 Hình 2.6: (a):ảnh xám. (b):ảnh đen trắng......................................................40 Hình 3.1 : Dây chuyền đóng chai cocacola...................................................51 Hình 3.2 : Quá trình kiểm tra sản phẩm........................................................51 Hình3.3 : Mô hình hệ thống giả thiết............................................................52 Hình3.4: Mạch ghép nối PC và PLC.............................................................53 Hình3.5: ví dụ về các ảnh thu được liên tục từ camera..................................54 Hình 3.6 : Quá trình xử lý ảnh......................................................................56 Hình 3.7: Mô tả phương pháp lọc trung vị....................................................57 Hình 3.8:quá trình phân ngưỡng ảnh sản phẩm.............................................60 Hình 3.9 : Làm rõ màu trắng của chi tiết in trên nhãn sản phẩm....................61 7 LỜI NÓI ĐẦU Trong thế kỉ XXI, thế kỷ của tin học và tự động hóa thì việc đấy mạnh ứng dụng tin học vào các ứng dụng thực tiễn là một mục tiêu được nhà nước quan tâm và phát triển. Việc nắm bắt, khai thác và xử lí thông tin càng nhanh, càng chính xác, linh hoạt bao nhiêu thì con đường dẫn đến thành công càng gần bấy nhiêu. Ứng dụng tin học trong sản xuất ở khâu kiểm tra là một vấn đề rất cần thiết, nó nâng cao hiệu quả của việc kiểm tra, đánh giá kết quả sản phẩm. Giúp cho con người giảm được khó khăn, tránh được sai sót trong quá trình kiểm tra sản phẩm từ đó tiết kiệm được rất nhiều thời gian và chi phí. Có rất nhiều công nghệ được ứng dụng trong sản xuất công nghiệp trong đó công nghệ xử lý ảnh ngày càng được quan tâm và ứng dụng rộng rãi. Một trong những nhiệm vụ xử lý ảnh khó khăn nhấất đó là việc tạo ra các b ức ảnh thích h ợp cho vi ệc kiểm tra các chi tiếất khác nhau trến cùng một nếền ảnh gốấc. Vấấn đếề x ử lý ảnh là mấấu chốất cho việc giải quyếất những vướng măấc vếề vi ệc ki ểm tra lốỗi sản phẩm cho ngành sản xuấất tự động. Vì vậy e đã chọn đề tài “Ứng dụng xử lý ảnh để kiểm tra sản phẩm trên dây chuyền đóng chai nước ngọt” với mục đích xây dựng chương trình xử lý ảnh kiểm tra lỗi sản phẩm trên dây chuyền đóng chai nước ngọt. Nội dung đề tài được thể hiện qua 3 chương: Chương 1: Tổng quan Chương 2: Xử lý ảnh và các phương pháp xử lý ảnh cơ bản. Chương 3: Ứng dụng xử lý ảnh phát hiện lỗi trong dây chuyền đóng chai nước ngọt. 8 Chương 1: TỔNG QUAN 1.1. Giới thiệu chung về ngôn ngữ CSharp Ngôn ngữ C# khá đơn giản, chỉ khoảng 80 từ khóa và hơn mười mấy kiểu dữ liệu được xây dựng sẵn. Tuy nhiên, ngôn ngữ C# có ý nghĩa cao khi nó thực thi những khái niệm lập trình hiện đại. C# bao gồm tất cả những hỗ trợ cho cấu trúc, thành phần component, lập trình hướng đối tượng. Những tính chất đó hiện diện trong một ngôn ngữ lập trình hiện đại. Và ngôn ngữ C# hội đủ những điều kiện như vậy, hơn nữa nó được xây dựng trên nền tảng của hai ngôn ngữ mạnh nhất là C++ và Java.. C# có các đặc trưng sau:  Là ngôn ngữ đơn giản.  C# là ngôn ngữ hiện đại.  C# là ngôn ngữ hướng đối tượng.  C# là ngôn ngữ mạnh mẽ và mềm dẻo.  C# là ngôn ngữ hướng module.  C# sẽ trở nên phổ biến. 1.1.1. Môi trường lập trình a. Sử dụng Notepad soạn thảo b. Sử dụng Micosoft Visual Studio để tạo trương trình 1.1.2. Biến, hằng, toán tử a. Biến: Là một vùng lưu trữ ứng với một kiểu dữ liệu. Biến có thể được gán giá trị và cũng có thể thay đổi giá trị trong khi thực hiện các lệnh của chương trình. Khai báo: [=]; b. Hằng: Hằng cũng là một biến nhưng giá tri của hằng không thay đổi trong khi thực hiện các lệnh của chương trình. Hằng được phân thành 3 loại: 9 - Giá trị hằng(literal) - Biểu tượng hằng(symbolic constants) - Kiểu liệt kê(enumerations) Khai báo: =; Hoặc: { =, ………….. =; } c. Toán tử - Toán tử toán học: +,-,*,/,% - Toán tử tăng / giảm: +=,-=,*=,/=,%= - Toán tử tăng giảm 1 đơn vị: ++,-- - Toán tử gán: = - Toán tử quan hệ: ==, !=, >, >=, <, <= - Toán tử logic: !, &&, || - Toán tử 3 ngôi: (điều kiện)?(biểu_thức_1): (biểu_thức_2); 1.1.3. Xây dựng lớp, đối tượng a. Lớp Để định nghĩa một kiểu dữ liệu mới hay một lớp đầu tiên phải khai báo rồi sau đó mới định nghĩa các thuộc tính và phương thức của kiểu dữ liệu đó. Khai báo một lớp bằng cách sử dụng từ khoá class. Cú pháp đầy đủ của khai báo một lớp như sau: [Thuộc tính] [Bổ sung truy cập] class <Định danh lớp> [: Lớp cơ sở] { } 10 Định danh lớp chính là tên của lớp do người xây dựng chương trình tạo ra. Tất cả các thành viên của lớp được định nghĩa bên trong thân của lớp, phần thân này sẽ được bao bọc bởi hai dấu ({}). Cũng như nhiều ngôn ngữ lập trình hướng đối tượng khác, kiểu trong C# được định nghĩa là một lớp (class), và các thể hiện riêng của từng lớp được gọi là đối tượng (object). Ngoài ra còn có các kiểu khác nhau ngoài kiểu lớp như kiểu liệt kê, cấu trúc và kiểu ủy quyền (delegates). Hai thành phần chính cấu thành một lớp là thuộc tính hay tính chất và phương thức hay còn gọi là hành động ứng xử của đối tượng. Trong C# hành vi được định nghĩa như một phương thức thành viên của lớp. Phương thức chính là các hàm được định nghĩa trong lớp. Do đó, ta còn có thể gọi các phương thức thành viên là các hàm thành viên trong một lớp. Các phương thức này chỉ ra rằng các hành động mà lớp có thể làm được cùng với cách thức làm hành động đó. Thông thường, tên của phương thức thường được đặt theo tên hành động, ví dụ như DrawLine() hay GetString(). b. Thuộc tính truy cập Thuộc tính truy cập quyết định khả năng các phương thức của lớp bao gồm việc các phương thức của lớp khác có thể nhìn thấy và sử dụng các biến thành viên hay những phương thức bên trong lớp. Thuộc tính Public Giới hạn truy cập Không hạn chế. Những thành viên được đánh dấu public có thể được dùng bởi bất kì các phương thức của Private lớp bao gồm những lớp khác. Thành viên trong một lớp A được đánh dấu là private thì chỉ được truy cập bởi các phương thức của lớp A. 11 Protected Thành viên trong lớp A được đánh dấu là protected thì chỉ được các phương thức bên trong lớp A và những Internal phương thức dẫn xuất từ lớp A truy cập. Thành viên trong lớp A được đánh dấu là internal thì được truy cập bởi những phương thức của bất cứ lớp protected internal nào trong cùng khối hợp ngữ với A. Thành viên trong lớp A được đánh dấu là protected internal được truy cập bởi các phương thức của lớp A, các phương thức của lớp dẫn xuất của A, và bất cứ lớp nào trong cùng khối hợp ngữ của A. Bảng1 : Các thuộc tính truy cập của một lớp c. Tham số của phương thức Trong các ngôn ngữ lập trình thì tham số và đối mục được xem là như nhau, cũng tương tự khi đang nói về ngôn ngữ hướng đối tượng thì ta gọi một hàm là một phương thức hay hành vi. Tất cả các tên này điều tương đồng với nhau. Một phương thức có thể lấy bất kỳ số lượng tham số nào, Các tham số này theo sau bởi tên của phương thức và được bao bọc bên trong dấu ngoặc tròn (). Mỗi tham số phải khai báo kèm với kiểu dữ liệu của nó. Bên trong thân của phương thức, các tham số này như những biến cục bộ, giống như là khai báo biến bên trong phương thức và khởi tạo giá trị bằng giá trị của tham số truyền vào. 12 d. Đối tượng Những kiểu dữ liệu chuẩn của C# như int, char, float,… là những kiểu dữ liệu giá trị, và các biến được tạo ra từ các kiểu dữ liệu này được lưu trên stack. Tuy nhiên, với các đối tượng kiểu dữ liệu tham chiếu thì được tạo ra trên heap, sử dụng từ khóa new để tạo một đối tượng: ThoiGian t = new ThoiGian(); t thật sự không chứa giá trị của đối tượng ThoiGian, nó chỉ chứa địa chỉ của đối tượng được tạo ra trên heap, do vậy t chỉ chứa tham chiếu đến một đối tượng. C# cũng cung cấp cơ chế thu dọn (garbage collection) hay là hủy đối tượng. Khi làm việc với các đoạn mã không được quản lý thì cần phải khai báo tường minh các phương thức hủy để giải phóng các tài nguyên. 1.2. Camera và quá trình thu ảnh từ camera Phân loại theo kỹ thuật hình ảnh camera gồm 3 loại: 1. Camera Analog: Ghi hình băng từ xử lý tín hiệu analog, xử lý tín hiệu màu vector màu, loại Camera này hiện nay ít dùng. 2. Camera CCD (Charge Couple Device) (100% số): Camera CCD sử dụng kĩ thuật CCD để nhận biết hình ảnh. CCD là tập hợp những ô tích điện có thể cảm nhận ánh sáng sau đó chuyển tín hiệu ánh sáng sang tín hiệu số để đưa vào các bộ xử lý. Nguyên tắc hoạt động của CCD có thể mô tả dưới đây: CCD thu nhận những hình ảnh thông qua các hệ thống thấu kính của Camera. CCD có hàng ngàn những điểm ảnh sẽ chuyển đổi ánh sáng thành những hạt điện tích và được số hoá. Đây là một qúa trình chuyển đổi tương tự số. Các thông số kĩ thuật của Camera CCD là đường chéo màn hình cảm 13 biến (tính bằng inch ). Kích thước màn hình cảm biến càng lớn thì chất lượng càng tốt. (màn hình 1/3 inch Sony CCD sẽ có chất lượng tốt hơn 1/4 inch CCD, vì 1/3 > 1/4). Hiện nay chỉ có 2 hãng sản xuất màn hình cảm biến là Sony và Sharp. Chất lượng của Sharp kém hơn chất lượng của Sony. 3. Camera CMOS (complementary metal oxide semiconductor). CMOS có nghĩa là chất bán dẫn có bổ sung oxit kim loại. Các loại Camera số sử dụng công nghệ CMOS. Các Camera số thương mại sử dụng công nghệ CMOS thì chưa đủ khả năng cung cấp trong thời điểm này khi so sánh chất lượng hình ảnh với Camera CCD. Các Camera thương mại dùng công nghệ CMOS có giá thành khoảng 500 USD đến 50000 USD. Các Camera số sử dụng công nghệ CMOS và CCD có ưu điểm rất rõ rệt so với Camera analog về độ rõ nét và chất lượng hình ảnh. Hiện nay sản phẩm chủ yếu của VIETSENS là loại Camera CCD.  Chất lượng hình ảnh của một Camera phụ thuộc vào nhiều thông số: Image Sensor (Cảm biến hình): Hiện tại, chỉ có 2 hãng sản xuất cảm biến hình trên thế giới là Sony và Sharp. Tuy nhiên cũng có sự khác nhau về chất lượng dẫn đến khác nhau về giá cả. Ngoài thị trường, bạn có thể thấy 2 chiếc Camera giống hệt nhau về kiểu dáng, nhưng giá cả khá chênh lệch nhau. Xin đừng ngạc nhiên, vì thực chất 2 chiếc Camera đó chỉ khác nhau 1 điểm duy nhất là cảm biên hình của hãng nào. Nếu bạn muốn chất lượng hình ảnh tốt, có 1 lời khuyên là nên dùng cảm biến hình của hãng Sony. Kích thước màn hình cảm biến càng lớn thì chất lượng càng tốt. (tuy nhiên màn hình 1/3 inch Sony CCD sẽ có chất lượng tốt hơn 1/4 inch CCD). Resolution( Độ phân giải): Độ phân giải càng lớn thì chất lượng hình ảnh càng nét. Thưòng thì trong các ứng dụng không cần thiết phải quan sát thật rõ nét thì độ phân giải 480 TV Lines là hoàn toàn có thể chấp nhận được. 14 CCD Total Pixels (Số điểm ảnh): Thông số này nói lên chất lượng hình ảnh, số điểm ảnh càng lớn thì chất lưọng hình ảnh càng tốt, tuy nhiên, chất lượng hình ảnh càng tốt thì cũng đồng nghĩa với dung lưọng ảnh càng lớn, và sẽ tốn bộ nhớ lưu trữ cũng như ảnh hưỏng đến tốc độ đường truyền. Thông thường là với NTSC: 811 (H) x 508 (V), với PAL: 795 (H)x596 (V). Điều kiện hoạt động. Minimum Illumination( Cường độ ánh sáng nhỏ nhất): Thường được tính bằng Lux. Thông số này nói lên rằng, Camera chỉ có thể hoạt động ở cường độ ánh sáng lớn hơn cường độ ánh sáng nhỏ nhất. Trong điều kiện quá tối, nếu không phải là Camera có chức năng hồng ngoại thì sẽ không hoạt động được. - Ánh nắng mặt trời:4000 lux - Mây:1000lux. - Ánh sáng đèn tuýp 500 lux,. - Bầu trời có mây: 300lux. - Ánh sáng đèn tuýp đỏ 500 lux, trắng (300 lux) trắng sáng 1lux. - Đêm không trăng 0.0001 Lux Xin chú ý đến loại Camera có chức năng Auto Iris (Tự động hiệu chỉnh ánh sáng). Đặc điểm của Camera loại này là chỉ với 1 nguồn sáng nhỏ, nó có thể tự động khuyếch đại nguồn sáng đó lên để có thể quan sát được. Power Supply (Nguồn cung cấp): Hiện nay đa số các Camera đều dùng loại nguồn 12VDC, chỉ một số ít các Camera dùng nguồn khác. Tuy nhiên, bạn không phải lo lắng đến vấn đề nguồn 12VDC, vì phần lớn các Camera đều đi kèm với bộ chuyển đổi nguồn, do đó bạn có thể sử dụng trực tiếp nguồn 220VAC. 15 Operatinon Temperature (Dải nhiệt độ hoạt động): Phần lớn các Camera đều cho phép hoạt động trong dải nhiệt độ -100C – 500C, nếu Camera của bạn được sử dụng trong những điều kiện khắc nghiệt như trong công nghiệp, khu vực có nhiệt độ cao thì bạn nên sử dụng các loại Camera chuyên dụng trong công nghiệp. Operational Humidity (Độ ẩm cho phép):Thông thường, độ ẩm cho phép là 85% RH (độ ảm tương đối). Góc quan sát Trong tài liệu kĩ thuật thường không ghi góc mở, mà ghi thông số d thay cho góc mở. Có thể sử dụng bảng quy đổi sau: Tiêu cự Góc mở 2.8mm 1050 3.6mm 900 4mm 850 6mm 700 8mm 550 Bảng 2: bảng quy đổi tiêu cự và góc mở. Tuỳ vào ứng dụng của bạn mà nên chọn loại Camera có góc quan sát là bao nhiêu độ. Nếu bạn cần quan sát rộng, có thể chọn loại Camera có góc mở lớn (thường là 900). Còn nếu chỉ muốn quan sát trong một phạm vi rất hẹp thì cũng sẽ có những loại Camera phù hợp dành cho bạn. Còn nếu muốn góc quan sát rất lớn, nên chọn loại Camera đặc biệt có chức năng Pan/ Tilt (quay ngang, quay dọc). Nếu bạn đã có một chiếc Camera nhưng không có chức năng Pan/Tilt, bạn hoàn toàn có thể cải tiến nó bằng cách lắp thêm một đế 16 quay ngang, quay dọc, khi đó, bạn có thể điều khiển Camera của bạn quay theo bất cứ hướng nào bạn muốn. Môi trường Window đã cung cấp cho ta 2 cách lập trình video. Cách thứ nhất dung VFW API. Cách thứ 2 là dung AVICap windows. VFW API hỗ trợ cho quá trình bắt giữ video từ Webcam. AVICap cung cấp cách tiếp cận dựa trên thông điệp đơn giản, cho phép chúng ta truy cập, điều khiển luồng dữ liệu audio, video.  Quá trình thu ảnh từ camera:  Yêu cầu kỹ thuật của Hệ thống camera: Hệ thống camera bao gồm các cụm chính sau: - Camera giám sát (Camera analog và đầu ghi kỹ thuật số hoặc camera IP); - Đường truyền (mạng Lan, Internet).  Lắp đặt: Vị trí lắp đặt: camera lắp trong nhà kiểm định, đảm bảo kiểm tra được thao tác kiểm định trên dây chuyền, không bị ngược sáng, không bị ảnh hưởng của điều kiện thời tiết. Các thiết bị này rất đa dạng cả về chức năng cũng như sự tiện dụng, cho nên trước khi quyết định thiết lập một hệ thống giám sát cho văn phòng hay tại gia, những điều cần lưu ý là khảo sát vị trí lắp đặt webcam hoặc camera có gần nguồn cấp điện hay không và khu vực quan sát cần thu cả tín hiệu âm thanh như trong nhà có nuôi động vật hay chỉ ghi riêng hình ảnh, từ đó bạn sẽ đưa ra được lựa chọn phù hợp cho từng thiết bị cũng như vị trí sử dụng hợp lý. Như vậy, bạn có thể sử dụng bất cứ loại webcam nào, miễn là thiết bị đó đã được cài đặt và hoạt động tốt trong môi trường Windows trên máy tính. 17 1.3. Giới thiệu hệ quản trị cơ sở dữ liệu Microsorft Access MS.Access là một hệ quản trị cơ sở dữ liệu của hãng Microsorft chạy trên môi trường Windows, trên đó có các công cụ hữu hiệu và tiện lợi để tự động sản sinh chương trình cho hầu hết các bài toán quản lý thường gặp trong thực tế. với MS.Access, người sử dụng không phải viết từng câu lệnh cụ thể mà vẫn có được một chương trình hoàn chỉnh. Nếu cần lập trình, MS.Access có sẵn ngôn ngữ Access Basic để ta có thể lập trình theo ý muốn của người sử dụng. Access cho các thao tác dữ liệu khả năng kết nối và công cụ truy vấn mạnh mẽ của nó giúp công việc tìm kiếm thông tin một cách mau lẹ. Sáu đối tượng mà Access cung cấp cho người dùng là: Bảng (table), truy vấn (query), mẫu biểu (Form), báo biểu (report), Macro và Module. Các đối tượng trên có đầy đủ khả năng lưu trữ dữ liệu, thống kê, kết xuất báo cáo thông tin và tự động cung cấp nhiều các tác vụ khác. Access không chỉ là một hệ quản trị CSDL mà còn là hệ quản trị CSDL quan hệ (Relational DataBase). Access cung cấp công cụ Wizard để tự động tạo bảng, truy vấn, báo cáo hỗ trợ cho người dùng. Ta có thể sử dụng việc phân tích bảng để tránh dư thừa dữ liệu. Access hỗ trợ rất tốt cho những người mới bước vào tin học. với winzard và các phương tiện hoạt động tự động khác sẽ tiết kiệm được thời gian, công sức trong việc xây dựng và thiết kế chương trình. Cơ sở dữ liệu (Database): Cơ sở dữ liệu là hệ thống các dữ liệu có cấu trúc được lưu trữ trên các thiết bị lưu trữ dữ liệu thứ cấp (như băng từ, đĩa từ) để có thể thỏa mãn yêu cầu khai thác thông tin đồng thời của nhiều người sử dụng hay nhiều chương trình ứng dụng với nhiều mục đích khác nhau. 18 Hệ quản trị CSDL: Thep định nghĩa thông thường cơ sở dữ liệu là một tập hợp dữ liệu liên quan đến một chủa đề hay một công việc nào đó. Có thể hiểu cơ sở dữ liệu là một vật chứa dung để lưu trữ, quản lý mọi thông tin mà ta muốn và nó phải có khả năng truy xuất đồng thời. Ví dụ: Cơ sở dữ liệu về hoạt động kinh doanh của một công ty, trung tâm, cơ sở dữ liệu về trường học như ở các trường PTTH, đại học chẳng hạn, cơ sở dữ liệu về quản lý học sinh, sinh viên, quản lý thông tin giới thiệu việc làm……. Cơ sở dữ liệu quan hệ: là cơ sở dữ liệu trong đó các dữ liệu được đặt trong các bảng có quan hệ với nhau, mỗi bảng có hình thức hang, cột, mỗi cột gọi là một vùng, mỗi hang gọi là một mẫu tin. Hầu hết các hệ quản trị CSDL hiện nay đều lưu trữ và xử lý thông tin bằng mô hình quản trị CSDL quan hệ. Từ quan hệ bắt nguồn từ thực tế là mỗi bản ghi trong CSDL chứa các thông tin liên quan đến một chủ thể duy nhất. Ngoài ra, các các dữ liệu của 2 nhóm thông tin có thể ghép lại thành một chủ thể duy nhất dựa trên các giá trị dữ liệu quan hệ. trong một hệ quản trị CSDL quan hệ, tất cả các dữ liệu ấy được quản lý theo các bảng, bảng lưu trữ thông tin về một chủ đề. Thậm chí khi sử dụng một trong những phương tiện của một hệ CSDL để rút ra thông tin từ một bảng hay nhiều bảng khác (thường được gọi là truy vấn) thì kết quả cũng giống như một bảng. Thực tế còn còn có thể hiện một truy vấn dựa trên kết quả của một truy vấn khác. Các khả năng của một hệ CSDL là cho chúng ta quyền kiểm soát hoàn toàn bằng cách định nghĩa dữ liệu, làm việc với dữ liệu và chia sẻ với dữ liệu khác. Một hệ CSDL có 3 khả năng chính:  Định nghĩa dữ liệu.  Xử lý dữ liệu 19  Kiểm soát dữ liệu. Toàn bộ chức năng trên nằm trong các tính năng mạnh mẽ của Microsoft Access.  Định nghĩa dữ liệu: Có nhiều cách xử lý dữ liệu là các bảng, các truy vấn, các biểu mẫu, các báo cáo, các macro và module trong Microsoft Access. 1.3.1. Bảng dữ liệu Bảng là đối tượng chủ yếu chứa các thông tin cần quản lý, có thể đó chỉ là một vài địa chỉ đơn giản hay cả vài chục nghìn bản ghi chứa đựng thông tin liên quan đến các hoạt động sản xuất kinh doanh của một công ty xuất nhập khẩu nào đó. Trước khi ta muốn làm việc với bất kỳ một cơ sở dữ liệu (CSDL) nào thì ta phải có thông tin để quản lý, các thông tin đó nằm trong các bảng, nó là cơ sở để cho người sử dụng tạo các đối tượng khác trong CSDL như truy vấn, biểu mẫu, báo biểu... Bảng là nơi chứa dữ liệu về một đối tượng thông tin nào đó như SINH VIÊN, HÓA ĐƠN,... Mỗi hàng trong bảng gọi là một bản ghi (record) chứa các nội dung riêng của đối tượng đó. Mỗi bản ghi của một bảng đều có chung cấu trúc, tức là các trường (field). Ví dụ: Cho bảng dưới đây để quản lý lý lịch khoa học cán bộ trong trường đại học, có các trường MACB (Mã cán bộ), TRINHDOVH (Trình độ văn hóa), CHUYENMON (Chuyên môn),... Trong một CSDL có thể chứa nhiều bảng, thường mỗi bảng lưu trữ nhiều thông tin (dữ liệu) về một đối tượng thông tin nào đó, mỗi một thông tin đều có những kiểu đặc trưng riêng, mà với Access nó sẽ cụ thể thành những kiểu dữ liệu của các trường. 20 1.3.2. Thiết kế cơ sở dữ liệu Bước 1: Xác định mục tiêu khai thác CSDL của chúng ta. Điều này quyết định các loại sự kiện chúng ta sẽ đưa vào MS Access. Giáo trình “Các hệ quản trị cơ sở dữ liệu" Bước 2: Xác định các bảng dữ liệu cần thiết. Mỗi đối tượng thông tin sẽ hình thành một bảng trong CSDL của chúng ta. Bước 3: Sau khi đã xác định xong các bảng cần thiết, tiếp đến ta phải chỉ rõ thông tin nào cần quản lý trong mỗi bảng, đó là xác định các trường. Mỗi loại thông tin trong bảng gọi là trường. Mọi mẫu in trong cùng một bảng đều có chung cấu trúc các trường. Ví dụ: Trong lý lịch khoa học cán bộ, những trường (thông tin) cần quản lý là: “HỌ VÀ TÊN”, “CHUYÊN MÔN”, “HỌC VỊ”, “HỌC HÀM”,... Bước 4: Xác định các mối quan hệ giữa các bảng. Nhìn vào mỗi bảng dữ liệu và xem xét dữ liệu trong bảng này liên hệ thế nào với dữ liệu trong bảng khác.Thêm trướng hoặc tạo bảng mới để làm rõ mối quan hệ này. Đây là vấn đề hết sức quan trọng, tạo được quan hệ tốt sẽ giúp chúng ta nhanh chóng truy tìm tìm và kết xuất dữ liệu. Bước 5: Tinh chế, hiệu chỉnh lại thiết kế. Phân tích lại thiết kế ban đầu để tim lỗi, tạo bảng dữ liệu và nhập vào vài bản ghi, thử xem CSDL đó phản ánh thế nào với những yêu cầu truy xuất của chúng ta, có rút được kết quả đúng từ những bảng dữ liệu đó không. Thực hiện các chỉnh sửa thiết kế nếu thấy cần thiết. 1.3.3. Truy vấn Sức mạnh thực sự của CSDL là khả năng tìm đúng và đầy đủ thông tin mà chúng ta cần biết, trình bày dữ liệu sắp xếp theo ý muốn. Để đáp ứng yêu cầu trên, Acces cung cấp một công cụ truy vấn cho phép đặt câu hỏi với dữ liệu đang chứa bên trong các bảng trong CSDL. 21 Truy vấn là một công cụ cho phép đặt câu hỏi với dữ liệu trong bảng dữ liệu trong CSDL. Loại truy vấn thông dụng nhất là truy vấn chọn (Select Query ). Với kiểu truy vấn này chúng ta có thể xem xét dữ liệu trong các bảng, thực hiện phân tích và chỉnh sửa trên dữ liệu đó, có thể xem thông tin từ 1 bảng hoặc có thể thêm nhiều trường từ nhiều bảng khác nhau. Ví dụ: Cho 2 bảng dữ liệu KHOHANG (MAHANG, TENHANG, GIA)BANHANG(MAHANG, TENKHACH, SOLUONG, NGAYMUA). Hãy hiển thị những khách hàng mua hàng trong tháng 7 bao gồm các thông tin: MAHANG, TENHANG, GIA, TENKHACH. Sau khi thực hiện truy vấn, dữ liệu thỏa mãn yêu cầu được rút ra và tập hợp vào một bảng kết qủa gọi là Dynaset (Dynamic set). Dynaset cũng hoạt động như 1 bảng (Table) nhưng nó không phải là bảng vfa kết quả khi hiển thị có thể cho phép sửa đổi. Một loại bảng thể hiện kết quả truy vấn khác là Snapshot, nó tương tự như dynaset tuy nhiên không thể sửa đổi thông tin ( Như truy vấn Crosstab....). Các loại truy vấn trong Access:  Select Query : Truy vấn chọn  Crosstab Query : Truy vấn tham khỏa chéo (Thể hiện dòng và cột)  Action Query : Truy vấn hành động gồm:  Truy vấn tạo bảng (make table Query )  Truy vấn nối (append Query )  Truy vấn cập nhật ( Update Query )  Truy vấn xóa dữ liệu ( Delete Query )  SQL Query : Truy vấn được viết bởi ngôn ngữ SQL.  Pass throught Query : Gởi các lệnh đến một CSDL SQL như Microsoft SQL server. 22