[發明專利]一種基于計算機圖像處理和模式識別的檢測方法及應用

有效

• 申請號: 201410370703.3
• 申請日: 2014-07-30
• 公開（公告）號: CN104376315B
• 公開（公告）日: 2018-01-02
• 發明（設計）人: 謝迎;卜憲彬;袁明明;謝明娜;張越威;劉建征
• 申請（專利權）人: 天津科技大學
• 主分類號: G06K9/20
• 分類號: G06K9/20
• 代理公司: 天津盛理知識產權代理有限公司12209
• 代理人: 王來佳

技術領域

本發明涉及圖像識別技術領域，涉及針對手寫試卷的圖像識別和處理，輔助教師進行手寫試卷或作業的批改的方法，尤其是一種基于計算機圖像處理和模式識別的檢測方法及應用。

背景技術

隨著計算機技術與信息技術的發展，圖像識別技術獲得了越來越廣泛的應用。例如醫療診斷中各種醫學圖片的分析與識別、天氣預報中的衛星云圖識別、遙感圖片識別、指紋識別、臉譜識別等，圖像識別技術越來越多地滲透到我們的日常生活中。

圖像識別技術的涵義很廣，主要指通過計算機，采用數學技術方法，對一個系統前端獲取的圖像按照特定目的進行相應的處理。圖像識別包括諸如條碼識別、生物特征識別(人臉識別、指紋識別等)技術、智能交通中的動態對象識別、手寫識別等。可以說，圖像識別技術就是人類視覺認知的延伸。是人工智能的一個重要領域，隨著計算機技術及人工智能技術的發展，圖像識別技術越來越成為人工智能的基礎技術。它涉及的技術領域也越來越廣泛，應用越來越深入。其基本分析方法也隨著數學工具的不斷進步而不斷發展。現在，圖像識別技術的應用范圍已經遠遠突破視覺的范圍，而更多地體現為機器智能、數字技術的特點。

圖像的數字處理是以計算機為中心，包括各種輸入、輸出及顯示設備在內的數字圖像處理系統上進行的,是將連續的模擬圖像變成離散的數字圖像后，用建立在特定的物理模型和數學模型基礎上編制的程序控制，運行并實現種種要求的處理。

目前，經常使用OCR技術進行圖像識別，但是，OCR技術以樣卷為標準，通過對比樣卷與試卷關鍵區域圖像對試卷進行評判時，OCR技術無法識別一些特殊符號，同時OCR技術存在識別率不高的問題。同時，OCR技術系統操作繁瑣，效率低，降低了教師的工作效率。

通過檢索，尚未發現與本發明專利申請相關的專利公開文獻。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足之處，提供一種輔助教師進行手寫試卷或作業的批改，免去了學生在考試中填寫機讀答題卡所占用的額外精力，尤其適用于低年級學生的作業和試卷的批改的基于計算機圖像處理和模式識別的檢測方法，該檢測方法可以應用在圖像識別技術領域方面。

為了實現上述目的，本發明所采用的的技術方案如下：

一種基于計算機圖像處理和模式識別的檢測方法，步驟如下：

(1)樣卷錄入，獲取步驟依次如下：

a.將寫有答案的標準試卷放在對準采集圖像攝像頭處，使用采集設備進行采集，得到帶有答案的標準試卷圖像；

b.對此圖像進行圖像處理，分類成為正樣本、副樣本存放于文字識別庫中，生成標準的試卷信息；

(2)試卷種類識別，獲取步驟依次如下：

a.根據步驟(1)中所述的方法，獲取寫有答案的樣卷圖像；

b.與標準試卷圖像進行低分辨率匹配；

(3)手寫作答識別，獲取步驟依次如下：

a.對標準試卷ROI區域內高分辨率圖像進行識別，得對比樣卷ROI區域圖像；

b.結合對比樣卷ROI區域圖像對手寫作答進行評判；

(4)試卷分析，獲取步驟依次如下：

a.對已評判試卷信息進行整體正確率統計；

b.生成統計分析結果，得出最終分數。

而且，所述步驟⑴a中彩色視頻采集設備為高拍儀。

而且，所述步驟⑴b中規范的文字作為正樣本，不規范的文字作為副樣本，其中規范的文字是符合國家頒布的規范標準的漢字，不規范的文字則是不符合國家頒布的規范標準的漢字。

而且，所述步驟(2)b中與標準試卷的圖像進行低分辨率匹配。

而且，所述步驟(4)中對已評判試卷信息進行自動分析。

而且，所述的基于計算機圖像處理和模式識別的檢測方法，具體步驟如下：

⑴試卷劃分與樣本制作

對寫有答案的考試試卷使用高拍儀進行圖像采集，通過軟件運用相關圖像處理算子將所需識別區域標識出來，之后獲取各個位置的圖像樣本，對之進行圖像處理，將處理后所得到的文字圖像信息存放于文字識別庫中，作為正樣本應用于之后的識別匹配中；同時，還寫不規范的文字或者錯別字，再對之進行同樣的處理后，將它作為副樣本應用于之后的識別匹配中；

⑵試卷種類識別

通過對樣本試卷整體使用高拍儀進行圖像采集，對試卷種類所在區域的圖片提取出來，將之轉換為低分辨率圖片，與標準試卷的圖像進行低分辨率匹配，匹配一致則繼續進行下一步識別；

⑶手寫作答識別