基于直線檢測的電子閱卷方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及圖像識(shí)別與模式識(shí)別技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于直線檢測的電子閱卷方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著信息時(shí)代的到來，電子信息技術(shù)不斷發(fā)展并日益深入到不同的行業(yè)領(lǐng)域，逐步取代繁復(fù)的人工操作，極大地提高了事務(wù)的處理效率。目前，通過自動(dòng)掃描實(shí)現(xiàn)電子閱卷技術(shù)已經(jīng)得到普遍應(yīng)用，相比于傳統(tǒng)的人工閱卷方式，電子閱卷在大幅提高閱卷速度的同時(shí)，能夠有效地避免人為失誤導(dǎo)致的閱卷錯(cuò)誤，提高試卷評(píng)判的準(zhǔn)確度與公平性。
[0003]現(xiàn)有的電子閱卷大多采用試卷與答題卡分離的形式，應(yīng)試者將試題答案填涂在一張單獨(dú)的答題卡上，通過專用的讀卡機(jī)讀取答題卡上的信息進(jìn)行評(píng)分。上述閱卷方式雖然能夠提高閱卷效率，但是由于試題與答題卡分離，應(yīng)試者需要在答題后按規(guī)定要求將試題答案單獨(dú)填涂在答題卡上，無疑增加了應(yīng)試者的操作復(fù)雜度。同時(shí)，現(xiàn)有的電子閱卷方式需要制作專用的答題卡，通過專用的具有特定光學(xué)字符識(shí)別系統(tǒng)的讀卡器進(jìn)行答題卡信息讀取，對(duì)于答題卡的印刷精度要求高，且制作成本高昂，適合較大型的考試，無法在一些中小規(guī)模的考試中進(jìn)行廣泛推廣使用。
[0004]由于采用答題卡實(shí)現(xiàn)電子閱卷的方式僅適用于對(duì)客觀題的評(píng)閱，目前在大型考試中對(duì)主觀題的電子閱卷大多通過網(wǎng)上閱卷系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)。網(wǎng)上閱卷系統(tǒng)采用試題頁與答卷頁分離的形式，由閱卷老師通過計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)對(duì)答卷頁的電子圖像進(jìn)行評(píng)閱，閱卷系統(tǒng)對(duì)閱卷老師的評(píng)分進(jìn)行統(tǒng)計(jì)與核對(duì)。網(wǎng)上閱卷系統(tǒng)可以進(jìn)行一卷多評(píng)，即同一份答卷頁可以由多個(gè)閱卷老師分別進(jìn)行評(píng)閱，從而降低單一閱卷產(chǎn)生誤差的機(jī)率，同時(shí)網(wǎng)上閱卷系統(tǒng)對(duì)閱卷環(huán)境、掃描設(shè)備和試卷紙質(zhì)存在較高的要求，因此目前也僅應(yīng)用于較大規(guī)模及較高重要性的考試中。
[0005]現(xiàn)階段我國的教育體系仍主要采取考試的形式對(duì)考生知識(shí)的掌握程度進(jìn)行檢驗(yàn)，隨著各類教育考試與資格考試的不斷增多，與考試頻繁性相對(duì)應(yīng)的，是如何實(shí)現(xiàn)快速、準(zhǔn)確和小成本的實(shí)現(xiàn)電子閱卷，成為目前亟待解決的技術(shù)問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的是提供一種基于直線檢測的電子閱卷方法，首先設(shè)計(jì)模板試卷圖像，打印或印刷得到紙質(zhì)試卷。考試結(jié)束后通過拍照或掃描得到待評(píng)閱的紙質(zhì)試卷的圖像，根據(jù)待評(píng)閱試卷的標(biāo)識(shí)信息，獲取對(duì)應(yīng)的模板試卷圖像，通過直線檢測將待評(píng)閱試卷圖像與模板試卷圖像進(jìn)行匹配，確定并提取待評(píng)閱試卷圖像中的答題內(nèi)容區(qū)域，識(shí)別內(nèi)容區(qū)域的信息內(nèi)容后，自動(dòng)判定并統(tǒng)計(jì)得到試卷評(píng)閱結(jié)果。
[0007]有鑒于此，本發(fā)明提供一種基于直線檢測的電子閱卷方法，包括:檢測待評(píng)閱試卷圖像中的直線；根據(jù)所述直線確定所述待評(píng)閱試卷圖像的內(nèi)容區(qū)域；提取所述待評(píng)閱試卷圖像的內(nèi)容區(qū)域，根據(jù)所述內(nèi)容區(qū)域確定所述待評(píng)閱試卷的評(píng)閱結(jié)果。
[0008]優(yōu)選地，所述檢測待評(píng)閱試卷圖像中的直線的步驟，具體為:檢測所述待評(píng)閱試卷圖像中的直線，標(biāo)記所述直線的位置，將所述直線中斜率相同的直線劃為同一直線簇，得到所述待評(píng)閱試卷圖像對(duì)應(yīng)的直線簇的集合IL1, L2, L3……LM}，其中M為自然數(shù)。
[0009]優(yōu)選地，所述根據(jù)所述直線確定所述待評(píng)閱試卷圖像的內(nèi)容區(qū)域的步驟之前，還包括:根據(jù)所述待評(píng)閱試卷圖像中的特征標(biāo)識(shí)，獲取所述待評(píng)閱試卷圖像對(duì)應(yīng)的模板試卷圖像；提取所述模板試卷圖像中內(nèi)容區(qū)域?qū)?yīng)的直線，標(biāo)記所述直線的位置，將所述直線中斜率相同的直線劃為同一直線簇，得到所述模板試卷圖像對(duì)應(yīng)的直線簇的集合(T1, T2, T3……TN}，其中N為自然數(shù)。
[0010]優(yōu)選地，所述根據(jù)所述直線確定所述待評(píng)閱試卷圖像的內(nèi)容區(qū)域的步驟，具體為:分別將所述直線簇集合O^LaL3……LJ中的每一個(gè)直線簇與所述直線簇集合IT1, T2, T3……TN}中的每一個(gè)直線簇進(jìn)行匹配，得到所述直線簇集合O^kL3……LJ中的每一個(gè)直線簇與所述直線簇集合IT1, T2，T3……TN}中的每一個(gè)直線簇的匹配度；根據(jù)所述直線簇集合IL1, L2, L3……LJ與所述直線簇集合IT1J2J3……TJ匹配度最高的預(yù)設(shè)數(shù)量的直線簇，確定所述待評(píng)閱試卷圖像的內(nèi)容區(qū)域。
[0011]優(yōu)選地，所述分別將所述直線簇集合IL1山山……LJ中的每一個(gè)直線簇與所述直線簇集合IT1, T2，T3……TJ中的每一個(gè)直線簇進(jìn)行匹配，得到所述直線簇集合IL1, L2, L3……LJ中的每一個(gè)直線簇與所述直線簇集合IT1, T2, T3……TN}中的每一個(gè)直線簇的匹配度的步驟，具體為:在所述直線簇集合IL1, L2, L3……Lm}的直線簇1^中選取第一直線和第二直線，以及在所述直線簇集合IT1, T2, T3……TN}的直線簇!\中選取第三直線和第四直線，其中，1、j是自然數(shù)，且O < i < N，O < j < M ;平移、旋轉(zhuǎn)和/或縮放所述模板試卷圖像，使所述第一直線、第二直線分別與所述第三直線、第四直線的位置重合，或者使所述第一直線、第二直線分別與所述第四直線、第三直線的位置重合，記錄所述模板試卷圖像的平移位移、旋轉(zhuǎn)矩陣和/或縮放比例；統(tǒng)計(jì)所述直線簇!\中與所述直線簇L ,中直線位置重合的直線數(shù)量，確定所述直線簇!\與直線簇L ]的匹配度；遍歷所述直線簇集合{L 1; L2, L3……LJ中每一直線簇，確定所述直線簇集合O^LaL3……LJ中的每一個(gè)直線簇與所述直線簇集合IT1, T2，T3……TN}中的每一個(gè)直線簇的匹配度。
[0012]優(yōu)選地，所述根據(jù)所述直線簇集合{!^山山……LJ與所述直線簇集合IT1, T2, T3……TN}中匹配度最高的預(yù)設(shè)數(shù)量的直線簇，確定所述待評(píng)閱試卷圖像的內(nèi)容區(qū)域的步驟，具體為:根據(jù)所述直線簇集合IL1, L2, L3……LJ與所述直線簇集合IT1, T2, T3……TJ中匹配度最高的直線簇匕和直線簇T 3寸應(yīng)的所述模板試卷圖像的平移位移、旋轉(zhuǎn)矩陣和/或縮放比例，調(diào)整所述直線簇集合IT1, t2，T3……TJ中的直線及所述模板試卷圖像，其中，U、V是自然數(shù)，且O < V SM，O <u彡N;選取所述直線簇集合(T1, T2, T3……TJ中所述直線簇Tu以外的任一直線簇?\，其中，O < e SN，通過沿直線簇Tu中的直線方向平移所述模板試卷圖像，統(tǒng)計(jì)所述直線簇集合O^LaL3……LJ中所述直線簇LvW外的每一直線簇中與所述直線簇I；中直線位置重合的直線數(shù)量，確定與所述直線簇T e的匹配度；遍歷所述直線簇集合IT1, T2, T3……TN}中所述直線簇Tu以外的每一直線簇，確定所述直線簇集合(L1, L2, L3……LmI中所述直線簇Lv以外的直線簇與所述直線簇集合IT1J2J3……TJ中所述直線簇Tu以外的直線簇匹配度最高的直線簇L p和直線簇T k，根據(jù)所述直線簇Lp和所述直線簇1；匹配時(shí)所述模板試卷圖像的平移位移，平移所述模板試卷圖像，其中，k、P是自然數(shù)，且O < k < N，O < P < M ;判斷所述直線簇Lv與所述直線簇T.的匹配度以及所述直線簇Lp與所述直線簇T k的匹配度是否滿足預(yù)設(shè)的匹配度閾值，若是，則確定所述待評(píng)閱試卷圖像中與所述模板試卷圖像的內(nèi)容區(qū)域相同位置的區(qū)域?yàn)樗龃u(píng)閱試卷圖像的內(nèi)容區(qū)域。
[0013]優(yōu)選地，所述根據(jù)所述直線簇集合{!^山山……LJ與所述直線簇集合IT1, T2, T3……TN}中匹配度最高的預(yù)設(shè)數(shù)量的直線簇，確定所述待評(píng)閱試卷圖像的內(nèi)容區(qū)域的步驟，具體為:根據(jù)所述直線簇集合IL1, L2, L3……LJ與所述直線簇集合IT1, T2, T3……TJ中匹配度最高的直線簇匕和直線簇T 3寸應(yīng)的所述模板試卷圖像的平移位移、旋轉(zhuǎn)矩陣和/或縮放比例，調(diào)整所述直線簇集合IT1, t2，T3……TJ中的直線及所述模板試卷圖像，其中，U、V是自然數(shù)，且0<v<M，0<u彡N ;選取所述直線簇集合IT1, T2, T3……TJ中所述直線簇Tu以外的任一直線簇1\，其中，O < e ( N，根據(jù)所述直線簇I；中直線的斜率，在所述直線簇集合O^LaL3……Lm}中選取與所述直線簇I；中直線具有相同斜率的直線簇，通過沿所述直線簇Tu中的直線方向平移所述模板試卷圖像，統(tǒng)計(jì)所述直線簇集合{L 1; L2, L3……LmI中與所述直線簇I；中直線具有相同斜率的直線簇蟲與所述直線簇I；中直線位置重合的直線數(shù)量，確定與所述直線簇I；的匹配度；遍歷所述直線簇集合IT1, T2，T3……TJ中所述直線簇Tu以外的每一直線簇，確定所述直線簇集合UaL3……LmI中所述直線簇Lv以外的直線簇與所述直線簇集合IT1, T2，T3……TJ中所述直線簇Tu以外的直線簇匹配度最高的直線簇Lp和直線簇T k，根據(jù)所述直線簇Lp和所述直線簇T k匹配時(shí)所述模板試卷圖像的平移位移，平移所述模板試卷圖像，其中，k、P是自然數(shù)，且O < k < N，0 < P < M ;判斷所述直線簇Lv與所述直線簇T ,的匹配度以及所述直線簇L p與所述直線簇T k的匹配度是否滿足預(yù)設(shè)的匹配度閾值，若是，則確定所述待評(píng)閱試卷圖像中與所述模板試卷圖像的內(nèi)容區(qū)域相同位置的區(qū)域?yàn)樗龃u(píng)閱試卷圖像的內(nèi)容區(qū)域。
[0014]優(yōu)選地，所述分別將所述直線簇集合IL1山山……LJ中的每一個(gè)直線簇與所述直線簇集合IT1, T2，T3……TJ中的每一個(gè)直線簇進(jìn)行匹配，得到所述直線簇集合IL1, L2, L3……LJ中的每一個(gè)直線簇與所述直線簇集合IT1, T2, T3……TN}中的每一個(gè)直線簇的匹配度的步驟，具體為:在所述直線簇集合ILuI^L3……Lm}的直線簇1^中選取第一直線和第二直線，以及在所述直線簇集合IT1, T2，T3……TN}的直線簇T1中選取第三直線和第四直線，其中，1、j是自然數(shù)，且O < i < N，0 < j < M ;平移、旋轉(zhuǎn)和/或縮放所述待評(píng)閱試卷圖像，使所述第一直線、第二直線分別與所述第三直線、第四直線的位置重合，或者使所述第一直線、第二直線分別與所述第四直線、第三直線的位置重合，記錄所述待評(píng)閱試卷圖像的平移位移、旋轉(zhuǎn)矩陣和/或縮放比例；統(tǒng)計(jì)所述直線簇!\中與所述直線簇L ,中直線位置重合的直線數(shù)量，確定所述直線簇!\與直線簇L ,的匹配度；遍歷所述直線簇集合(L1, L2, L3……LJ中每一直線簇，確定所述直線簇集合O^L2J3……LJ中的每一個(gè)直線簇與所述直線簇集合IT1, T2，T3……TJ中的每一個(gè)直線簇的匹配度。
[0015]優(yōu)選地，所述根據(jù)所述直線簇集合IL1山山……LJ與所述直線簇集合IT1, T2, T3……TN}中匹配度最高的預(yù)設(shè)數(shù)量的直線簇，確定所述待評(píng)閱試卷圖像的內(nèi)容區(qū)域的步驟，具體為:根據(jù)所述直線簇集合IL1, L2, L3……LJ與所述直線簇集合IT1, T2, T3……TJ中匹配度最高的直線簇匕和直線簇T u對(duì)應(yīng)的所述待評(píng)閱試卷圖像的平移位移、旋轉(zhuǎn)矩陣和/或縮放比例，調(diào)整所述直線簇集合O^LaL3……Lm}中的直線及所述待評(píng)閱試卷圖像，其中，U、V是自然數(shù)，且O <v彡M，0 <u彡N;選取所述直線簇集合(T1, T2, T3……TJ中所述直線簇Tu以外的任一直線簇T f，其中，O < f ^ N，通過沿直線簇Tu中的直線方向平移所述待評(píng)閱試卷圖像，統(tǒng)計(jì)所述直線簇集合O^LL3……Lm}中所述直線簇匕以外的每一直線簇中與所述直線簇Tf中直線位置重合的直線數(shù)量，