[發明專利]基于深度學習的高效閱卷方法和閱卷系統

在審

• 申請號: 201711177675.3
• 申請日: 2017-11-23
• 公開（公告）號: CN107832768A
• 公開（公告）日: 2018-03-23
• 發明（設計）人: 姜韻慧;田野
• 申請（專利權）人: 鹽城線尚天使科技企業孵化器有限公司
• 主分類號: G06K9/34
• 分類號: G06K9/34;G06K9/62;G06K9/68
• 代理公司: 南京匯恒知識產權代理事務所(普通合伙)32282
• 代理人: 夏恒霞

技術領域

本發明涉及一種閱卷方法和閱卷系統，具體涉及一種基于深度學習的高效閱卷方法和閱卷系統；屬于人工智能技術領域。

背景技術

隨著計算機和人工智能的高速發展，無論是工作還是生活都得到了極大地改善，其中教育領域尤為突出。傳統的閱卷方式存在諸多的問題，一方面給教師造成了極大的工作負擔，甚至壓縮了教師備課的時間；另一方面，主觀題的批閱帶有較強的主觀性。根據人腦工作質量與工作時長的分析，長期批閱可能造成批閱的誤差性。

傳統電子閱卷主要針對的只有客觀題，采用的處理方法是讀取填圖卡的數據，將其和標準答案進行對比，這個方法有效的提高了批閱速度，但是需要學生作答時使用2B鉛筆進行客觀題的作答，不僅多有不便，還容易出現誤涂、漏涂等情況。此外，如果一份試卷只有客觀題顯然是很不具有參考價值的，因此，試卷上通常也會有主觀題。但是，主觀題的答案具有仁者見仁智者見智的特點，每個人都不完全一樣，表達的形式也不一，所以主觀題的自動批閱一直是個很大的難題。

發明內容

為解決現有技術的不足，本發明的目的在于提供一種基于深度學習的高效閱卷方法，能夠實現高準確度的手寫字符識別以及客觀題、主觀題的全卷智能批閱。

為了實現上述目標，本發明采用如下的技術方案：

基于深度學習的高效閱卷方法，包括如下步驟：

(1)、圖像定位：將答卷位置確定好方便系統正確地掃描答卷；

(2)、圖像掃描：將手寫字符錄入到系統中；

(3)、圖像預處理：處理后使系統識別答卷上手寫的字符；

(4)、標準學習：建立答案庫，用于主觀題權重計算；

(5)、試卷批閱：對照答案庫分別對客觀題和主觀題進行批閱，并對照評分規則給出得分。

優選地，前述的圖像掃描基于攝像頭掃描技術：將攝像頭對準答題卡拍攝，系統自動匹配掃描準線，并將對應的原始字符輸出到終端。

另一種優選地，前述的圖像掃描基于光束掃描技術：將試卷中所有印跡都掃描至終端。

更優選地，前述圖像預處理包括：圖像灰度化處理、圖像二值化處理以及圖像去噪處理。

更優選地，在圖像預處理時，以字符的結構為標準，對字符進行分模塊識別，參考模塊庫輸出識別出來的字符；所述模塊庫是以漢字、26個字母、10個數字為標準建立的樣本庫經過模塊化處理得到的。

具體地，前述標注學習的具體方法為：首先在系統中輸入一份標準答案，然后隨機抽取多份樣本供計算機學習，答案詞條匹配時采用模糊匹配方法和同義詞條替換技術，在機器學習時不斷更新匹配庫以及詞條庫，輸出一個新的答案庫，并對答案庫中的答案以N個字符為節點分解成多個模塊。

優選地，前述樣本數量為總批卷量的1/10，這樣能夠保證深度學習的準確性。

優選地，N等于10，方便系統進行比對。

此外，本發明還公開了實現如前所述的高效閱卷方法的閱卷系統，包括：圖像掃描模塊、圖像預處理模塊、圖像存儲模塊、標準學習模塊、答案庫模塊以及試卷批閱模塊，所述圖像掃描模塊掃描試卷上的字符后經圖像預處理模塊處理后輸出至圖像存儲模塊，標準學習模塊調取圖像存儲模塊中的多個樣本進行深度學習后輸出新的主觀題答案并輸出至答案庫模塊中，所述試卷批閱模塊調取答案庫模塊中的數據進行比對后給出每題作答者最后的總權值，并根據負責人給定的評分規則給出最終的得分。

鑒于目前大多數考試中大多數考生還是更加傾向于手寫答卷，本系統保留了手寫考試的形式。基于機器視覺或傳統的光束掃描技術將考生考試的考卷錄入系統，掃描完成后，系統進行答卷的字符智能識別，將每個字符按照其結構進行分解，對每個部首識別，進行特征拾取，最后輸出響應的字符。本系統的主要亮點是實現了主觀題的批閱，主觀題批閱中引用了深度學習技術，結合抽取的樣本以及標準答案對系統進行“學習和訓練”，建立新的答案庫，對作答者的答案進行智能對比，得到該作答的權重最后對應評分規則得到最終得分。

本發明的有益之處在于：有效的解決了現在大型考試需要人力閱卷，工作量太大的問題。在實施過程中，對考試者而言，彌補了之前電子閱卷解答時也需要網上作答的弊端或者需要填涂答題卡的問題；對批閱者而言，不再需要人工改卷，只需要對一份試題給出一份標準答案以及評分準則并錄入該系統即可完成從批閱到分數輸出。

附圖說明

圖1是本發明的一種基于深度學習的高效閱卷方法的整體流程示意圖；

圖2是本發明的方法中圖像掃描的樣圖；

圖3是本發明中針對客觀題的批閱流程；

圖4是本發明中針對主觀題的批閱流程；