專利名稱：一種基于圖像識別的閱卷方法及系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本申請涉及圖像識別技術，尤其涉及一種基于圖像識別的閱卷方法及系統(tǒng)。
背景技術：
隨著電子技術的不斷發(fā)展，其已經在各行各業(yè)中得到了不同的應用。例如，在教學中，人們已經越來越習慣于通過答題卡來進行答題者答題信息的獲取，并相應進行分數的 計算。在現有技術中，存在一種基于答題卡的閱卷系統(tǒng)，一般包括攝像頭110以及閱卷裝置120，其中，攝像頭110用于對答題卡進行拍照，將拍照得到的答題卡的圖像數據傳輸給閱卷裝置120 ;閱卷裝置120對答題卡的圖像數據進行閱卷處理；所述閱卷裝置120可以通過PC機或者手機等具有圖像識別和處理能力的終端實現。另外，現有的閱卷系統(tǒng)進行閱卷處理的答題卡一般為如圖2所示的結構，包括答題者信息以及答題信息兩個區(qū)域，答題者信息一般包括答卷標識，答題信息包括每一題目的答題信息；在實際應用中，答卷標識位數，每一題的選項以及題目的個數等并不限定，可以在實際應用中具體限定。對于圖I所示的閱卷系統(tǒng)，所述閱卷裝置在對于例如圖2所示的答題卡的圖像數據進行閱卷處理時，所使用的閱卷方法主要包括對于攝像頭發(fā)來的答題卡的圖像數據，從答題卡圖像的邊緣開始，逐漸向圖像中心進行查找，查找得到預設大小的矩形時，將該矩形作為答題卡有效區(qū)域的外邊框；根據外邊框內的圖像，識別出答題數據，所述答題數據可以包括答卷標識以及每一題目的答題信息，將答題數據中每一題目的答題信息與標準數據進行比較，計算得到該答卷標識對應的閱卷處理結果；否則，閱卷失敗。對于使用上述閱卷方法的閱卷裝置而言，為了保證閱卷裝置能夠識別出答題卡有效區(qū)域的外邊框，完成對于答題卡中答題數據的閱卷處理，需要保證攝像頭拍攝的答題卡圖像中外邊框的形狀與答題卡外邊框的實際形狀基本相同，為了滿足這一條件，閱卷系統(tǒng)的攝像頭的光軸(例如圖2中的直線L)必須垂直于答題卡所在的平面；一旦攝像頭的光軸與答題卡所在的平面之間的夾角不為90度，則拍攝到的答題卡有效區(qū)域的外邊框以及外邊框內的圖像會存在一定程度的變形，現有的閱卷裝置無法進行閱卷處理。綜上所述，現有的閱卷裝置僅對于攝像頭的光軸基本垂直于答題卡所在的平面時，所拍攝到的答題卡圖像才能進行閱卷處理，而對于攝像頭的光軸與答題卡所在的平面之間夾角不為90度時攝像頭所拍攝的答題卡圖像，無法完成閱卷處理。

發(fā)明內容
有鑒于此，本申請要解決的技術問題是，提供一種基于圖像識別的閱卷方法及系統(tǒng)，對于攝像頭的光軸與答題卡所在的平面之間夾角不為90度時攝像頭所拍攝的答題卡圖像，也能夠完成閱卷處理。為此，本申請實施例采用如下技術方案
本申請實施例提供一種基于圖像識別的閱卷方法，包括獲得答題卡的圖像數據，從答題卡圖像中確定答題卡有效區(qū)域的外邊框；對所述答題卡有效區(qū)域的圖像進行變形校正，得到預設尺寸的目標圖形圖像；對所述目標圖形圖像進行閱卷處理，得到該答題卡的閱卷處理結果。所述從答題卡圖像中確定答題卡有效區(qū)域的外邊框包括確定答題卡圖像的中心點；從該中心點開始，向一個預設方向進行預設顏色區(qū)域的搜索，直到搜索到一個該預設顏色的區(qū)域的邊緣；
以搜索到的所述預設顏色區(qū)域邊緣的一個邊緣點為起點，確定該預設顏色區(qū)域的所有邊緣點，并記錄所述邊緣點；根據記錄的邊緣點確定該預設顏色區(qū)域的尺寸，判斷該預設顏色區(qū)域的尺寸不小于預設的尺寸條件時，確定該預設顏色區(qū)域為答題卡有效區(qū)域的外邊框；否則，返回所述向一個預設方向進行預設顏色區(qū)域的搜索的步驟，繼續(xù)沿該預設方向進行預設顏色區(qū)域的搜索，直到搜索到的預設顏色區(qū)域確定為答題卡有效區(qū)域的外邊框。所述有效區(qū)域的外邊框為矩形，所述目標圖形圖像為目標矩形圖像；則所述對有效區(qū)域的圖像進行變形校正，得到預設尺寸的目標圖形圖像包括確定答題卡有效區(qū)域的外邊框的4個角；計算所述外邊框的4個角與目標矩形圖像的4個對應角之間的變換矩陣；根據所述變換矩陣計算目標矩形圖像上每個點在外邊框內圖像上的對應點；將外邊框內圖像上的對應點的灰度值確定為目標矩形圖像上對應點的灰度值，形成目標矩形圖像。所述對所述目標圖形圖像進行閱卷處理包括識別所述目標圖形圖像的方向，根據該方向識別出該目標圖形圖像中的答卷標識以及每一題的答題信息；對所述答卷標識進行校驗，通過時，將每一題的答題信息與標準數據進行比較，計算出答卷標識對應的閱卷處理結果。所述根據該方向識別出該目標圖形圖像中的答卷標識以及每一題的答題信息包括根據所述目標圖形圖像的方向，按照預設的劃分方法將圖面劃分為填涂格，逐一判斷每一填涂格是處于涂黑狀態(tài)還是空白狀態(tài)；根據預設的圖面數據組合規(guī)則對填涂格分組，確定每一組填涂格的填涂信息；按照預設的讀取順序依次讀取各組填涂格的填涂信息，得到答卷標識以及每一題的答題息。對答卷標識進行校驗的方法包括在答卷標識中預設校驗位以及校驗規(guī)則；判斷當前獲取到的答卷標識是否滿足所述校驗規(guī)則，如果是，則校驗通過，否則，校驗不通過。本申請實施例還提供一種基于圖像識別的閱卷系統(tǒng)，包括有效區(qū)域標定單元，用于獲得答題卡的圖像數據，從答題卡圖像中確定答題卡有效區(qū)域的外邊框；
校正單元，用于對有效區(qū)域的圖像進行變形校正，得到預設尺寸的目標圖形圖像；閱卷單元，用于對所述目標圖形圖像進行閱卷處理，得到該答題卡的閱卷處理結果。有效區(qū)域標定單元包括接收子單元，用于接收答題卡的圖像數據；第一確定子單元，用于確定答題卡圖像的中心點；搜索子單元，用于從該中心點開始，向一個預設方向進行預設顏色區(qū)域的搜索，直到搜索到一個預設顏色區(qū)域的邊緣；記錄子單元，用于以搜索到的所述預設顏色區(qū)域邊緣的一個邊緣點為起點，確定 該預設顏色區(qū)域的所有邊緣點，并記錄所述邊緣點；判斷子單元，用于根據記錄的邊緣點確定該預設顏色區(qū)域的尺寸，判斷該預設顏色區(qū)域的尺寸不小于預設的尺寸條件時，確定該預設顏色區(qū)域為答題卡有效區(qū)域的外邊框；否則，指示搜索子單元繼續(xù)延預設方向進行預設顏色區(qū)域的搜索，直到搜索到的預設顏色區(qū)域確定為答題卡有效區(qū)域的外邊框。所述有效區(qū)域的外邊框為矩形，所述目標圖形圖像為目標矩形圖像，則校正單元包括第二確定子單元，用于確定答題卡有效區(qū)域的外邊框的4個角；第一計算子單元，用于計算所述外邊框的4個角與目標矩形圖像的4個對應角之間的變換矩陣；第二計算子單元，用于根據所述變換矩陣計算目標矩形圖像上每個點在外邊框內圖像上的對應點；第三確定子單元，用于將外邊框內圖像上的對應點的灰度值確定為目標矩形圖像上對應點的灰度值，形成目標矩形圖像。閱卷單元包括識別子單元，用于識別所述目標圖形圖像的方向，根據該方向識別出該目標圖形圖像中的答卷標識以及每一題的答題信息；校驗子單元，用于對所述答卷標識進行校驗；閱卷子單元，用于對所述答卷標識進行校驗通過時，將每一題的答題信息與標準數據進行比較，計算出答卷標識對應的閱卷處理結果。對于上述技術方案的技術效果分析如下在確定答題卡圖像的外邊框后，對外邊框內的圖像進行變形校正，得到預設尺寸的目標圖形圖像，從而即使獲取到的答題卡圖像是攝像頭在攝像頭的光軸與答題卡所在的平面之間夾角不為90度時所拍攝到的變形的答題卡圖像，也能夠得到預設尺寸的目標圖形圖像，進而完成閱卷處理。


圖I為現有技術中閱卷系統(tǒng)結構不意圖；圖2為現有技術中答題卡的一般結構示意圖3為本申請實施例一種基于圖像識別的閱卷方法流程示意圖；圖4為本申請實施例另一種基于圖像識別的閱卷方法流程示意圖；圖5為本申請實施例一種基于圖像識別的閱卷系統(tǒng)結構示意圖；圖6為本申請實施例閱卷系統(tǒng)中有效區(qū)域標定單元的實現結構示意圖；圖7為本申請實施例閱卷系統(tǒng)中校正單元的實現結構示意圖；圖8為本申請實施例閱卷系統(tǒng)中閱卷單元的實現結構示意圖。
具體實施方式

以下，結合附圖詳細說明本申請實施例基于圖像識別的閱卷方法及系統(tǒng)的實現。圖3為本申請實施例基于圖像識別的閱卷方法流程示意圖，如圖3所示，該方法包括步驟301 :獲得答題卡的圖像數據，從答題卡圖像中確定答題卡有效區(qū)域的外邊框；步驟302 :對有效區(qū)域的圖像進行變形校正，得到預設尺寸的目標圖形圖像；步驟303 :對所述目標圖形圖像進行閱卷處理，得到該答題卡的閱卷處理結果。圖3所示的閱卷方法中，在確定答題卡有效區(qū)域的外邊框后，對外邊框內的圖像進行變形校正，得到預設尺寸的目標圖形圖像，從而即使獲取到的答題卡圖像是攝像頭的光軸不垂直于答題卡所在平面時攝像頭拍攝到的變形的答題卡圖像，也能夠得到預設尺寸的目標圖形圖像，進而完成閱卷處理。這里，所述答題卡有效區(qū)域是指供用戶進行答題者信息以及答題信息填涂的區(qū)域范圍，一般的，如圖2所示，答題卡的有效區(qū)域都通過預設顏色的邊框框出，從而本發(fā)明實施例中可以從答題卡圖像中將該邊框識別出來，得到答題卡的有效區(qū)域對應的圖像，進而對該有效區(qū)域對應的圖像進行校正，得到預設目標圖形圖像。所述目標圖形根據答題卡中實際設置的有效區(qū)域的邊框確定，一般的，該邊框多為矩形，但是，在實際應用中也可能為五邊形甚至多邊形，這里并不限定。在圖3的基礎上，通過圖4對本申請實施例的閱卷方法進行更為詳細的說明。如圖4所示,該閱卷方法包括步驟401 :接收答題卡的圖像數據；所述答題卡的圖像數據一般由攝像頭在進行答題卡的拍照后，將拍照得到的答題卡的圖像數據發(fā)送給執(zhí)行本申請閱卷方法的終端。步驟402 :確定答題卡圖像的中心點，從答題卡圖像的中心點開始，向一個預設方向進行預設顏色區(qū)域的搜索，直到搜索到一個預設顏色區(qū)域的邊緣；所述預設顏色可以為黑色等各種顏色，與實際的答題卡中有效區(qū)域的外邊框顏色相關，這里并不限定；或者，所述攝像頭只能進行黑白圖像的拍攝時，則該外邊框的預設顏色為黑色。其中，所述預設方向可以為任意方向，這里并不限定，可以在實際應用中根據需要自主設定，優(yōu)選地，當答題卡為如圖2所示的結構時，可以設置該方向為向右或者向左，從而可以更快的搜索到答題卡有效區(qū)域的外邊框，提高本申請閱卷方法的閱卷速度和效率。步驟403 :以搜索到的所述預設顏色區(qū)域邊緣的一個邊緣點為起點，確定該預設顏色區(qū)域的所有邊緣點，并記錄所述邊緣點；具體的，本步驟的實現可以為以預設顏色區(qū)域的一個邊緣點為起點，緊貼該預設顏色區(qū)域的邊緣逆時針或者順時針搜索，并記錄搜索到的所有邊緣點，直到回到起點。所述邊緣點是指位置在預設顏色區(qū)域邊緣上的點。步驟404 :根據記錄的邊緣點確定該預設顏色區(qū)域的尺寸，判斷該預設顏色區(qū)域的尺寸不小于預設的尺寸條件時，確定該預設顏色區(qū)域為答題卡有效區(qū)域的外邊框，執(zhí)行步驟405 ;否則，返回步驟402繼續(xù)沿預設方向查找下一個預設顏色區(qū)域的邊緣，直到本步驟中確定搜索到的預設顏色區(qū)域為答題卡有效區(qū)域的外邊框。當然，在實際應用中，由于答題卡圖像模糊等原因，也可能存在一直沿預設方向搜索到答題卡圖像的邊緣而仍然搜索不到外邊框的情況，則可拋棄當前圖像，而從攝像頭重新獲取答題卡圖像；若持續(xù)數次均找不到邊緣，則可能是未放置答題卡等原因導致，應向用戶發(fā)出警報。以上的步驟402 404是一個不斷循環(huán)查找符合尺寸要求的預設顏色區(qū)域，SP步驟301中所述從答題卡的圖像中確定答題卡有效區(qū)域的外邊框的過程；在實際應用中，可能在第一次查找中即找到該外邊框，也可能需要多次循環(huán)后才能找到所述外邊框，與具體的答題卡結構、步驟402中預設的搜索方向等相關。預設的尺寸條件可以根據答題卡圖像的分辨率設置，例如，當答題卡有效區(qū)域的外邊框為矩形時，如果攝像頭的光軸不垂直于答題卡所在平面時，則拍攝得到的答題卡圖像中，有效區(qū)域外邊框的形狀并不是矩形，而是梯形、不規(guī)則四邊形等形狀，具體形狀與攝像頭光軸相對于答題卡所在平面的夾角有關，因此，最好設置預設顏色區(qū)域的尺寸條件包括預設顏色區(qū)域的周長大于第一預設值，邊長大于第二預設值；例如，當分辨率為M*N時(M >= N)，所述第一預設值可以為(M/2)n ；n為實際有效區(qū)域外邊框的邊數；第二預設值為 M/2。以上的確定答題卡有效區(qū)域的外邊框的方法中，是從圖像的中心點進行外邊框的搜索，而現有技術中則從圖像的外邊緣進行外邊框的搜索，在現有技術下，答題卡邊框周圍不能污損，也不能有桌面等其他背景物體，否則現有技術中將無法正確確定答題卡有效區(qū)域的外邊框，進行閱卷處理，這不僅給閱卷過程增加了操作上的限制，而且偶爾邊框污損的答題卡圖像也會無法處理，導致整張答題卡作廢，使得一組答題數據缺失，而本申請的外邊框確定中，從中心點開始進行外邊框的搜索，從而克服了現有技術中存在的上述問題。步驟405 :確定答題卡有效區(qū)域的外邊框的4個角；具體實現可以包括在所記錄的有效區(qū)域外緣點中，分別距離視野四角最近的4個點即為有效填涂區(qū)域的4個角。步驟406 :計算所述外邊框的4個角與目標矩形圖像的4個對應角之間的變換矩陣；其中，變換矩陣求解方法為解析幾何的公知知識，這里不贅述。通過向該函數輸入外邊框的4個角與目標矩形圖像的4個對應角的坐標，即可通過該函數計算得到變換矩陣。步驟407 :根據所述變換矩陣計算目標矩形圖像上每個點在外邊框內圖像上的對 應點；具體的，目標矩形圖像上各點坐標與變換矩陣相乘，即得該點在答題卡有效區(qū)域上的對應點坐標。步驟408 :將外邊框內圖像上的對應點的灰度值確定為目標矩形圖像上對應點的灰度值，形成目標矩形圖像。步驟405 步驟408是步驟302中所述的對外邊框內的圖像進行變形校正的一種實現方法，通過執(zhí)行步驟405 步驟408，即可得到目標圖形圖像，也即變形校正后的外邊框內的圖像。 在步驟405 步驟408中，假設實際的外邊框為矩形，目標圖形圖像為目標矩形圖像，在實際應用中，外邊框也可以為其他的n邊形，如何進行圖像的變形可以參考上述的步驟405 步驟408，這里不贅述。步驟409 識別得到目標圖形圖像的方向，根據該方向對應識別出該目標圖形圖像中的答卷標識以及每一題的答題信息；例如，對于圖2所示的答題卡其得到的目標圖形圖像的方向可能有4種，可以預先設定每一種方向下，目標圖形圖像內數據的識別方法，以便得到正確的答題者信息以及答題信息?；蛘?，也可以先將其他方向的目標圖形圖像進行旋轉處理，得到預設方向的目標圖形圖像，進而進行圖像內數據的識別，這里不限制。例如，所述根據該方向識別出該目標圖形圖像中的答卷標識以及每一題的答題信息可以包括根據所述目標圖形圖像的方向，按照預設的劃分方法將圖面劃分為填涂格，逐一判斷每一填涂格是處于涂黑狀態(tài)還是空白狀態(tài)；根據預設的圖面數據組合規(guī)則對填涂格分組，確定每一組填涂格的填涂信息；按照預設的讀取順序依次讀取各組填涂格的填涂信息，得到答卷標識以及每一題的答題息。在實際應用中，可以根據答題者信息與答題信息之間的位置關系確定所述方向(答題者信息位于答題信息的左邊，答題者信息位于答題信息的右邊，答題者信息位于答題信息的上方，答題者信息位于答題信息的下方)，或者，也可以根據答題卡圖像上的外框、內部表格分隔線等固定要素所處的位置，判斷答題卡的方向。例如，可以在實際答題卡中加入一些分隔線、標志點等預印信息，它們位于圖像的固定位置，而且呈不對稱分布，這些分隔線和/或標志點即為所述固定要素，本步驟中通過檢測這些分隔線和/或標志點的位置，即可判斷答題卡的方向。比如預先設置有效區(qū)域靠近上方的縱向1/4處有一個貫通整個有效區(qū)域的預設顏色粗線，則檢測到這個預設顏色粗線，即可判斷答題卡方向。本步驟中的識別目標圖形圖像方向為可選步驟，在實際應用中也可以具體設定答題卡的拍攝方向，從而使得每一答題卡對應的目標圖形圖像的方向一致，此時，該識別目標圖形圖像方向的步驟可以不執(zhí)行，而直接按照預設的識別順序，從目標圖形圖像中識別出答卷標識以及每一題的答題信息即可。步驟410 :對答卷標識進行校驗，校驗通過時，執(zhí)行步驟411 ;否則，執(zhí)行步驟412。對答卷標識進行校驗的方法可以包括在答卷標識中預設校驗位以及校驗規(guī)則；判斷當前獲取到的答卷標識是否滿足所述校驗規(guī)則，如果是，則校驗通過，否則，校驗不通過。例如，可以設定校驗規(guī)則是答卷標識的各位數字相加后，應是10的整數倍；例如，答卷標識包括實際順序號以及校驗位，實際順序號分別為123號和534號，則123號的校驗位為4 ；534的校驗位為8 ;從而得到完整的答卷標識1234，5348 ;—般答卷標識的某一位填涂錯誤，則，識別出答卷標識后，識別出的答卷標識的各位數字相加得到的必然不是10的整數倍，則校驗不通過。此時，所述判斷當前獲取到的答卷標識是否滿足所述校驗規(guī)則包括將答卷標識的各位數字相加，判斷相加的結果是否為10的整數倍。通過本步驟的執(zhí)行，可以防止某些答題者在涂寫答題卡時，對自己的答卷標識涂寫錯誤的情況出現。本步驟為可選步驟。 步驟411 :將所述每一題的答題信息與標準數據對比，計算得到該答卷標識對應的閱卷處理結果；當前答題卡的閱卷處理結束。在實際應用中，可以預先設置所述標準數據包括每一題的標準答案，以及題目對應的分數，從而本步驟中可以將識別到的每一題的答題信息與每一題的標準答案對比，如果相同，則在分數上增加該題目對應的分數，否則，不增加分數，直到最后一題對比完畢，得到總分數作為閱卷處理結果。步驟412 :向用戶報警；當前答題卡的閱卷處理結束。其中，所述報警可以為發(fā)出警報聲、或者，向用戶顯示錯誤信息等等，具體的報警方法這里并不限制。在實際應用中，對于每一答題卡的圖像數據都需要執(zhí)行以上的步驟401 步驟412的過程，從而實現該答題卡的圖像數據的閱卷處理。與上述基于圖像識別的閱卷方法相對應的，本申請實施例還提供一種基于圖像識別的閱卷系統(tǒng)，如圖5所示，該系統(tǒng)包括有效區(qū)域標定單元510，用于獲得答題卡的圖像數據，從答題卡圖像中確定答題卡有效區(qū)域的外邊框；校正單元520，用于對有效區(qū)域的圖像進行變形校正，得到預設尺寸的目標圖形圖像；閱卷單元530，用于對所述目標圖形圖像進行閱卷處理，得到該答題卡的閱卷處理結果。優(yōu)選地，如圖6所示，有效區(qū)域標定單元510可以包括接收子單元610，用于接收答題卡的圖像數據；第一確定子單元620，用于確定答題卡圖像的中心點；搜索子單元630，用于從該中心點開始，向一個預設方向進行預設顏色區(qū)域的搜索，直到搜索到一個預設顏色區(qū)域的邊緣；記錄子單元640，用于以搜索到的所述預設顏色區(qū)域邊緣的一個邊緣點為起點，確定該預設顏色區(qū)域的所有邊緣點，并記錄所述邊緣點；判斷子單元650，用于根據記錄的邊緣點確定該預設顏色區(qū)域的尺寸，判斷該預設顏色區(qū)域的尺寸不小于預設的尺寸條件時，確定該預設顏色區(qū)域為答題卡有效區(qū)域的外邊框；否則，指示搜索子單元繼續(xù)延預設方向進行預設顏色區(qū)域的搜索，直到搜索到的預設顏色區(qū)域確定為答題卡有效區(qū)域的外邊框。
優(yōu)選地，如圖7所示，所述有效區(qū)域的外邊框為四邊形，所述目標圖形圖像為目標矩形圖像，則校正單元520可以包括第二確定子單元710，用于確定答題卡有效區(qū)域的外邊框的4個角；第一計算子單元720，用于計算所述外邊框的4個角與目標矩形圖像的4個對應角之間的變換矩陣；第二計算子單元730，用于根據所述變換矩陣計算目標矩形圖像上每個點在外邊框內圖像上的對應點；第三確定子單元740，用于將外邊框內圖像上的對應點的灰度值確定為目標矩形圖像上對應點的灰度值，形成目標矩形圖像。優(yōu)選地，如圖8所示，閱卷單元530可以包括
識別子單元810，用于識別所述目標圖形圖像的方向，根據該方向識別出該目標圖形圖像中的答卷標識以及每一題的答題信息；校驗子單元820，用于對所述答卷標識進行校驗；閱卷子單元830，用于對所述答卷標識進行校驗通過時，將每一題的答題信息與標準數據進行比較，計算出答卷標識對應的閱卷處理結果。優(yōu)選地，識別子單元810可以包括方向識別模塊，用于識別所述目標圖形圖像的方向；劃分模塊，用于根據所述目標圖形圖像的方向，按照預設的劃分方法將圖面劃分為填涂格，逐一判斷每一填涂格是處于涂黑狀態(tài)還是空白狀態(tài)；確定模塊，用于根據預設的圖面數據組合規(guī)則對填涂格分組，確定每一組填涂格的填涂信息；讀取模塊，用于按照預設的讀取順序依次讀取各組填涂格的填涂信息，得到答卷標識以及每一題的答題信息。優(yōu)選地，閱卷單元530還可以包括報警子單元840，用于對所述答卷標識進行校驗未通過時，向用戶進行報警。優(yōu)選地，校驗子單元820可以包括預設子模塊，用于在答卷標識中預設校驗位以及校驗規(guī)則；判斷子模塊，用于判斷當前獲取到的答卷標識是否滿足所述校驗規(guī)則，如果是，則校驗通過，否則，校驗不通過。圖5 圖8所示的基于圖像識別的閱卷系統(tǒng)中，有效區(qū)域標定單元接收答題卡的圖像數據，從答題卡圖像中確定答題卡有效區(qū)域的外邊框；校正單元對外邊框內的圖像進行變形校正，得到預設尺寸的目標圖形圖像；閱卷單元對所述目標圖形圖像進行閱卷處理，得到該答題卡的閱卷處理結果，從而即使獲取到的答題卡圖像是攝像頭的光軸不垂直答題卡所在平面的情況下拍攝到的變形的答題卡圖像，也能夠得到預設尺寸的目標圖形圖像，進而完成閱卷處理。本申請實施例的閱卷方法及系統(tǒng)能夠設置于圖I所示的閱卷裝置中，進行閱卷處理。甚至，所述閱卷方法及系統(tǒng)也可以設置于帶有存儲功能的攝像頭110中，從而可以將攝像頭插入電腦等具有圖像識別和處理功能的終端中，即可進行閱卷處理。本領域普通技術人員可以理解，實現上述實施例的方法的過程可以通過程序指令相關的硬件來完成，所述的程序可以存儲于可讀取存儲介質中，該程序在執(zhí)行時執(zhí)行上述方法中的對應步驟。所述的存儲介質可以如ROM/RAM、磁碟、光盤等。以上所述僅是本申請的優(yōu)選實施方式，應當指出，對于本技術領域的普通技術人 員來說，在不脫離本申請原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本申請的保護范圍。
權利要求
1.一種基于圖像識別的閱卷方法，其特征在于，包括 獲得答題卡的圖像數據，從答題卡圖像中確定答題卡有效區(qū)域的外邊框； 對所述答題卡有效區(qū)域的圖像進行變形校正，得到預設尺寸的目標圖形圖像； 對所述目標圖形圖像進行閱卷處理，得到該答題卡的閱卷處理結果。
2.根據權利要求I所述的方法，其特征在于，所述從答題卡圖像中確定答題卡有效區(qū)域的外邊框包括 確定答題卡圖像的中心點； 從該中心點開始，向一個預設方向進行預設顏色區(qū)域的搜索，直到搜索到一個該預設顏色的區(qū)域的邊緣； 以搜索到的所述預設顏色區(qū)域邊緣的一個邊緣點為起點，確定該預設顏色區(qū)域的所有邊緣點，并記錄所述邊緣點； 根據記錄的邊緣點確定該預設顏色區(qū)域的尺寸，判斷該預設顏色區(qū)域的尺寸不小于預設的尺寸條件時，確定該預設顏色區(qū)域為答題卡有效區(qū)域的外邊框；否則，返回所述向一個預設方向進行預設顏色區(qū)域的搜索的步驟，繼續(xù)沿該預設方向進行預設顏色區(qū)域的搜索，直到搜索到的預設顏色區(qū)域確定為答題卡有效區(qū)域的外邊框。
3.根據權利要求I所述的方法，其特征在于，所述有效區(qū)域的外邊框為矩形，所述目標圖形圖像為目標矩形圖像；則所述對有效區(qū)域的圖像進行變形校正，得到預設尺寸的目標圖形圖像包括 確定答題卡有效區(qū)域的外邊框的4個角； 計算所述外邊框的4個角與目標矩形圖像的4個對應角之間的變換矩陣； 根據所述變換矩陣計算目標矩形圖像上每個點在外邊框內圖像上的對應點； 將外邊框內圖像上的對應點的灰度值確定為目標矩形圖像上對應點的灰度值,形成目標矩形圖像。
4.根據權利要求I至3任一項所述的方法，其特征在于，所述對所述目標圖形圖像進行閱卷處理包括 識別所述目標圖形圖像的方向，根據該方向識別出該目標圖形圖像中的答卷標識以及每一題的答題信息；對所述答卷標識進行校驗，通過時，將每一題的答題信息與標準數據進行比較，計算出答卷標識對應的閱卷處理結果。
5.根據權利要求4所述的方法，其特征在于，所述根據該方向識別出該目標圖形圖像中的答卷標識以及每一題的答題信息包括 根據所述目標圖形圖像的方向，按照預設的劃分方法將圖面劃分為填涂格，逐一判斷每一填涂格是處于涂黑狀態(tài)還是空白狀態(tài)； 根據預設的圖面數據組合規(guī)則對填涂格分組，確定每一組填涂格的填涂信息； 按照預設的讀取順序依次讀取各組填涂格的填涂信息，得到答卷標識以及每一題的答題息。
6.根據權利要求4所述的方法，其特征在于，對答卷標識進行校驗的方法包括 在答卷標識中預設校驗位以及校驗規(guī)則； 判斷當前獲取到的答卷標識是否滿足所述校驗規(guī)則，如果是，則校驗通過，否則，校驗不通過。
7.一種基于圖像識別的閱卷系統(tǒng)，其特征在于，包括 有效區(qū)域標定單元，用于獲得答題卡的圖像數據，從答題卡圖像中確定答題卡有效區(qū)域的外邊框； 校正單元，用于對有效區(qū)域的圖像進行變形校正，得到預設尺寸的目標圖形圖像； 閱卷單元，用于對所述目標圖形圖像進行閱卷處理，得到該答題卡的閱卷處理結果。
8.根據權利要求7所述的系統(tǒng)，其特征在于，有效區(qū)域標定單元包括 接收子單元，用于接收答題卡的圖像數據； 第一確定子單元，用于確定答題卡圖像的中心點； 搜索子單元，用于從該中心點開始，向一個預設方向進行預設顏色區(qū)域的搜索，直到搜索到一個預設顏色區(qū)域的邊緣； 記錄子單元，用于以搜索到的所述預設顏色區(qū)域邊緣的一個邊緣點為起點，確定該預設顏色區(qū)域的所有邊緣點，并記錄所述邊緣點； 判斷子單元，用于根據記錄的邊緣點確定該預設顏色區(qū)域的尺寸，判斷該預設顏色區(qū)域的尺寸不小于預設的尺寸條件時，確定該預設顏色區(qū)域為答題卡有效區(qū)域的外邊框；否貝U，指示搜索子單元繼續(xù)延預設方向進行預設顏色區(qū)域的搜索，直到搜索到的預設顏色區(qū)域確定為答題卡有效區(qū)域的外邊框。
9.根據權利要求7所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述有效區(qū)域的外邊框為矩形，所述目標圖形圖像為目標矩形圖像，則校正單元包括 第二確定子單元，用于確定答題卡有效區(qū)域的外邊框的4個角； 第一計算子單元，用于計算所述外邊框的4個角與目標矩形圖像的4個對應角之間的變換矩陣； 第二計算子單元，用于根據所述變換矩陣計算目標矩形圖像上每個點在外邊框內圖像上的對應點； 第三確定子單元，用于將外邊框內圖像上的對應點的灰度值確定為目標矩形圖像上對應點的灰度值，形成目標矩形圖像。
10.根據權利要求7至9任一項所述的系統(tǒng)，其特征在于，閱卷單元包括 識別子單元，用于識別所述目標圖形圖像的方向，根據該方向識別出該目標圖形圖像中的答卷標識以及每一題的答題信息； 校驗子單元，用于對所述答卷標識進行校驗； 閱卷子單元，用于對所述答卷標識進行校驗通過時，將每一題的答題信息與標準數據進行比較，計算出答卷標識對應的閱卷處理結果。
全文摘要
本申請公開了一種基于圖像識別的閱卷方法及系統(tǒng)，該方法包括接收答題卡的圖像數據，從答題卡圖像中確定答題卡中有效區(qū)域的外邊框；對答題卡有效區(qū)域的圖像進行變形校正，得到預設尺寸的目標圖形圖像；對所述目標圖形圖像進行閱卷處理，得到該答題卡的閱卷處理結果。該方法及系統(tǒng)對于攝像頭的光軸與答題卡所在的平面之間夾角不為90度時攝像頭所拍攝的答題卡圖像，也能夠完成閱卷處理。
文檔編號G06K9/20GK102663379SQ201210078470
公開日2012年9月12日 申請日期2012年3月22日 優(yōu)先權日2012年3月22日
發(fā)明者留越 申請人:留越