[發(fā)明專利]一種智慧臺(tái)燈及基于該臺(tái)燈的自動(dòng)閱卷方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010601241.7
• 申請(qǐng)日: 2020-06-28
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111784717A
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-10-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王修暉;黎光艷
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)計(jì)量大學(xué)
• 主分類號(hào): G06T7/12
• 分類號(hào): G06T7/12;G06T7/80;G06K9/34;F21S6/00;F21V21/06;F21V33/00
• 代理公司: 杭州求是專利事務(wù)所有限公司 33200
• 代理人: 賈玉霞

1.一種智慧臺(tái)燈，其特征在于，該臺(tái)燈包括底座和燈體，所述的燈體上設(shè)置有帶有微云臺(tái)的攝像機(jī)，所述的底座上設(shè)置有兩個(gè)互補(bǔ)的定標(biāo)斜面，所述的定標(biāo)斜面上鐫刻n×m規(guī)格的黑白格圖案，用于給所述的攝像機(jī)定標(biāo)；所述的底座內(nèi)設(shè)置有WIFI模塊，用于與外部的云服務(wù)器通信，所述的攝像機(jī)在所述的云服務(wù)器的控制下采集需要的圖像，并將采集的圖像通過(guò)所述的WIFI模塊發(fā)送給所述的云服務(wù)器進(jìn)行處理。

2.一種基于智慧臺(tái)燈的自動(dòng)閱卷方法，其特征在于，所述的自動(dòng)閱卷方法包括如下步驟：

S1：對(duì)采集的試卷圖像進(jìn)行行分割,具體分為以下幾個(gè)子步驟：

S1.1：保持?jǐn)z像機(jī)的外部參數(shù)不變，不斷調(diào)整焦距和焦點(diǎn)改變攝像機(jī)的內(nèi)部參數(shù)，采集具有一定清晰度的待評(píng)閱試卷的瞬時(shí)圖像；

S1.2：采用邊緣檢測(cè)方法，得到能夠刻畫(huà)試卷主體方向的邊緣線段集；

S1.3：采用八方向定位法，對(duì)S1.2得到的邊緣線段集進(jìn)行擬合處理，獲取試卷的主體方向；所述的八方向定位法具體為：

(1)確定8個(gè)主方向：以直角坐標(biāo)系的X軸正半軸方向?yàn)榈谝粋€(gè)主方向，逆時(shí)針旋轉(zhuǎn),每旋轉(zhuǎn)45度得到一個(gè)主方向，從而共得到8個(gè)主方向；

(2)針對(duì)邊緣線段集中的每個(gè)線段，分別計(jì)算其與8個(gè)主方向的夾角以及每個(gè)線段的長(zhǎng)度，取其中每個(gè)線段最小夾角對(duì)應(yīng)的主方向作為該邊緣線段的歸屬方向；

(3)以邊緣線段的長(zhǎng)度為權(quán)重因子，統(tǒng)計(jì)歸屬于每個(gè)主方向的邊緣線段加權(quán)聚積度，取加權(quán)聚積度最大的主方向作為試卷的主體方向。

S1.4：通過(guò)所述的攝像機(jī)的微云臺(tái)調(diào)整攝像機(jī)的外部參數(shù)，使得所采集的圖像邊緣與試卷主體方向近似平行，從而實(shí)現(xiàn)試卷的自動(dòng)對(duì)齊；

S1.5：檢測(cè)出每行字符的近似邊緣點(diǎn)，并擬合出對(duì)應(yīng)的行分割線，從而對(duì)試卷圖像進(jìn)行分割；

S2：對(duì)分割后的試卷圖像進(jìn)一步進(jìn)行字符級(jí)分割,具體分為以下幾個(gè)子步驟：

S2.1：在完成試卷的自動(dòng)對(duì)齊的基礎(chǔ)上，固定攝像機(jī)的內(nèi)外參數(shù)不變，采集兩個(gè)互補(bǔ)的定標(biāo)斜面上的黑白格圖案；

S2.2：基于S2.1采集的黑白格圖案，實(shí)現(xiàn)攝像機(jī)的近似標(biāo)定，估算出攝像機(jī)當(dāng)前的內(nèi)外參數(shù)；

S2.3：使用攝像機(jī)的內(nèi)部參數(shù)中的徑向畸變和切向畸變，對(duì)S1.5得到的每行字符圖像進(jìn)行去除扭曲操作。

S2.4：求取每行字符圖像的最小外包矩形，并結(jié)合攝像機(jī)的外部參數(shù)進(jìn)行微調(diào)，使得外包矩形的長(zhǎng)邊位于X軸，且左側(cè)短邊位于Y軸；

S2.5：用平行于Y軸的掃描線，從左向右逐像素地對(duì)每行字符進(jìn)行掃描，如果交點(diǎn)個(gè)數(shù)為0，意味著掃描到字符間隔，則標(biāo)記一個(gè)分割點(diǎn)，從而得到一系列的有序分割點(diǎn)；

S2.6：根據(jù)平均間隔距離，對(duì)已獲取的有序分割點(diǎn)進(jìn)行篩選，去除異常分割點(diǎn)，從而得到最終的有效分割點(diǎn)；

S2.7：使用有效分割點(diǎn)對(duì)每行字符進(jìn)行字符級(jí)分割，得到包含單個(gè)字符的圖像；

S3：針對(duì)分割好的單個(gè)字符圖像,采用字符識(shí)別方法按順序識(shí)別，從而得到待識(shí)別試卷中每一題的內(nèi)容，并與題庫(kù)中的題目和答案進(jìn)行比對(duì)，并將結(jié)果發(fā)送給臺(tái)燈使用者。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于智慧臺(tái)燈的自動(dòng)閱卷方法，其特征在于，所述的S3具體包括如下步驟：

S3.1：基于支撐向量機(jī)的字符識(shí)別方法在GB2312-80字符集上按順序進(jìn)行識(shí)別，從而得到待識(shí)別試卷中每一題的內(nèi)容。

S3.2將識(shí)別出來(lái)的每個(gè)題目與題庫(kù)中的題目進(jìn)行相似度比較，如果完全相同，則根據(jù)題庫(kù)中對(duì)應(yīng)的答案進(jìn)行評(píng)閱；如果題目中沒(méi)有完全相同的題目，則輸出三個(gè)最接近的題目及對(duì)應(yīng)答案，供臺(tái)燈使用者參考。