[發明專利]基于無定位點的試卷識別和矯正方法

在審

• 申請號: 202011496539.2
• 申請日: 2020-12-17
• 公開（公告）號: CN112597868A
• 公開（公告）日: 2021-04-02
• 發明（設計）人: 陳長志
• 申請（專利權）人: 四川才子軟件信息網絡有限公司
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;G06K9/32;G06K9/46;G06K9/62;G06T7/12;G06T7/13
• 代理公司: 成都佳劃信知識產權代理有限公司 51266
• 代理人: 幸偉山

本發明公開了一種基于無定位點的試卷識別和矯正方法，包括：將模板試卷劃分為左上、右上、左下和右下圖像相位；對模板試卷的圖像進行二值化和濾波處理；在相位中進行橫向滑窗；對橫向滑窗內的區域進行邊緣檢測和輪廓提取；采用模板匹配函數的評分機制求得評分最低的圖塊，并作為相位的定位塊；根據模板試卷中相位對應的定位塊的坐標，在試卷樣品中查找到識別的區域；對識別的區域進行放大，以模板試卷的相位對應的定位塊為模板圖，采用模板匹配函數，求得最佳匹配坐標，以得到試卷樣品的定位塊；選取覆蓋客觀題和考號區域的數據最多的定位塊，采用仿射矩陣和仿射變換函數對試卷樣品進行仿射矯正；利用仿射矯正后的圖像進行客觀題和考號識別。

技術領域

本發明涉及圖像識別技術領域，尤其是基于無定位點的試卷識別和矯正方法。

背景技術

隨著社會教育制度的完善和考試制度的日益規范，考試的類型和方式也不斷增多，但是，現有技術中的紙質考試依然是主流。為了方便考試閱卷，市面上也產生了多種自動閱卷系統，其主要分為光標閱讀機和基于圖像處理的閱卷系統。目前，現有技術中的答題試卷主要為有定位點的，而無定位點的試卷占比較少，且多采用人工紙質閱卷。

目前，現有技術中也有基于無定位點的試卷識別系統，如專利申請號為“201610938847.3”、名字“一種無定位點試卷中矩形定位框的識別方法”的中國發明專利，其通過：(1)讀入試卷，進行二值化、糾偏處理；(2)讀取模板記錄的矩形區域信息，運用“最大輪廓尋找”方法得到區域的最大輪廓，用最小的矩形對輪廓進行擬合；(3)判斷擬合出來的矩形大小與記錄的矩形大小是否一致，方法是設定一個誤差范圍，分別比較兩個矩形的長度和高度的誤差是否在設定范圍內；若在設定范圍內，則該擬合出來的矩形即是需要識別的矩形；若不在設定范圍內，則進行步驟(4)；(4)運用霍夫變換檢測出區域信息的線段，并對檢測出的線段作預處理，包括分類、合并；(5)對預處理后的線段進行加權排序；計算得到每條線段的權值后，根據權值從大到小對線段進行排序；(6)將權值位于前三位的線段提取出來，其余舍棄；(7)從上下左右四個方向各取出一條線段進行擬合，擬合的方法是：求出上線段與左線段的交點Point1，下線段和右線段的交點Point2，擬合得到的矩形長度為：Point2.x-Point1.x；高度為：Point2.y-Point1.y；(8)比較模板中記錄的矩形長高，若誤差均在設定范圍之內，則認為識別成功，返回擬合矩形的坐標和長高，該擬合出來的矩形即是需要識別的矩形；若長度或高度的誤差其中有一個超過設定范圍，則進行下一步；(9)上方線段集合中取出下一條候選線段，再次進行擬合；(10)當上方線段集合全部測試完畢并且沒有找到合適的矩形時，將該方向的線段索引重置，并按照“上、左、下、右”的順序將更改線段的權限移至下一個方向；(11)四個方向上的所有線段集合全部測試擬合完畢后，若均沒找到合適的矩形則輸出“矩形未找到”。該方法主要采用矩形框擬合的匹配方式，對于數據上線條復雜的情況或者客觀題區域沒有矩形邊框的情形，則無法進行匹配。

再如專利申請號為“201710807657.2”、名稱為“智能閱卷系統無定位點圖像識別方法及系統”的中國發明專利，其包括：獲取待處理的試卷樣本；對試卷樣本進行學習處理，得到學習結果，其中，學習結果包括：試卷樣本的考號區域信息，客觀題區域信息，主觀題區域信息；獲取待處理的目標試卷；基于學習結，自適應地采用多種處理算法中的至少一種算法對目標試卷進行識別，得到目標試卷的識別結果，其中，識別結果包括以下信息：目標試卷的考號區域信息，目標試卷的客觀題區域信息，目標試卷的主觀題區域信息，以緩解了現有技術中存在的無法自適應地采用多種定位方法實現對試卷圖像的精確定位和識別的技術問題。該方法采用預先學習的方式，對于新的考試，需要提前對試卷進行學習，前期花費時間較多。

因此，急需要提供一種邏輯簡單、計算工作量少、適應能力強的基于無定位點的試卷識別和矯正方法。

發明內容

針對上述問題，本發明的目的在于提供一種基于無定位點的試卷識別和矯正方法，本發明采用的技術方案如下：

基于無定位點的試卷識別和矯正方法，包括以下步驟：