本發(fā)明屬于圖像識(shí)別處理與教育信息化，尤其涉及基于機(jī)器視覺的客觀題閱卷方法與系統(tǒng)、實(shí)現(xiàn)所述方法的計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)、計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品以及電子設(shè)備。

背景技術(shù)：

1、考試過后的試卷閱卷工作是考試流程中的重要環(huán)節(jié)，教師等閱卷人閱卷后給予學(xué)生、考生成績。一直以來，閱卷人員需要逐一對所有的紙質(zhì)試卷進(jìn)行批閱，其批閱時(shí)間越長、需要批閱的試卷越多，越容易滋生疲憊感，進(jìn)而就會(huì)影響效率和批閱的準(zhǔn)確性。

2、近年來各種基于omr光標(biāo)閱讀的答題卡自動(dòng)閱卷技術(shù)逐漸進(jìn)入了大型考試的客觀題自動(dòng)批閱工作中，但其也存在種種弊端。這種自動(dòng)閱卷技術(shù)不能單獨(dú)使用，需要搭配價(jià)格較高的專用的光標(biāo)閱讀機(jī)；其次采用這種技術(shù)，需要熟知答題卡的填涂規(guī)則，否則容易造成系統(tǒng)誤判；同時(shí)如果考試中客觀題出現(xiàn)較少，那么這種技術(shù)會(huì)造成答題卡資源的浪費(fèi)；此外還需要專門制作答題卡并且要求答題卡按照固定模式安排，一旦答題卡的樣式有一些改變會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)難以識(shí)別，升級難度大并且維護(hù)費(fèi)用高。

3、而在實(shí)際教育過程中，考試作為教育評估的重要手段，其需要經(jīng)常高頻次、大批量進(jìn)行，若每次均采用上述答題卡自動(dòng)閱卷技術(shù)則硬件成本較高，并且靈活性較差，不能適應(yīng)教師自主命題、個(gè)性化教學(xué)評估的需求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提出基于機(jī)器視覺的客觀題閱卷方法與系統(tǒng)、實(shí)現(xiàn)所述方法的計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)、計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品以及電子設(shè)備。

2、在本發(fā)明的第一個(gè)方面，提出一種基于機(jī)器視覺的客觀題閱卷方法,所述方法基于移動(dòng)終端在內(nèi)的多個(gè)電子終端設(shè)備執(zhí)行，具體包括如下步驟：

3、試卷電子化：通過第一組移動(dòng)終端對試卷進(jìn)行圖像采集，獲得n份電子化的待閱試卷；n>1；

4、客觀題定位：通過第二組電子終端接收所述n份電子化的待閱試卷，并定位出待閱試卷中的客觀題區(qū)域，得到n份客觀題區(qū)域圖片；

5、答案區(qū)識(shí)別：通過第三組電子終端接收n份客觀題區(qū)域圖片，并識(shí)別出每份客觀題區(qū)域圖片對應(yīng)的答案集；

6、閱卷評分：基于預(yù)存的客觀題標(biāo)準(zhǔn)答案集，對每份待閱試卷的客觀題進(jìn)行評分；

7、客觀題標(biāo)準(zhǔn)答案集包括多個(gè)答案聯(lián)合體；

8、每個(gè)所述答案聯(lián)合體包括一個(gè)數(shù)字、一個(gè)分?jǐn)?shù)和如下之一的組合:

9、(1)單個(gè)字母；(2)多個(gè)字母；(3)判斷符。

10、其中，所述第二組電子終端和所述第三組電子終端均不同于所述第一組移動(dòng)終端；

11、所述第一組移動(dòng)終端配置圖像采集裝置與圖像預(yù)處理裝置；

12、所述圖像采集裝置用于拍攝每份待閱試卷，獲得待閱試卷圖像；

13、所述圖像預(yù)處理裝置對所述待閱試卷圖像進(jìn)行預(yù)處理后獲得電子化的待閱試卷，并發(fā)送給所述第二組電子終端；

14、所述第二組電子終端的圖像處理性能高于所述第一組移動(dòng)終端。

15、在具體實(shí)施本發(fā)明時(shí)，所述方法通過不同組別的三組移動(dòng)終端或者電子終端設(shè)備執(zhí)行；

16、具體來說，所述第一組移動(dòng)終端包括m1個(gè)第一移動(dòng)終端{(lán)d1，d2，…，dm1}；

17、所述第二組電子終端包括m2個(gè)第二電子終端{(lán)t1，t2，…，tm2}；所述第三組電子終端包括m3個(gè)第三電子終端{(lán)s1，s2，…，sm3}；

18、所述m1>m2>1；m1>m3>1；

19、為降低硬件成本，所述第一組移動(dòng)終端可以是性能較低的普通移動(dòng)終端設(shè)備，即所述第二組電子終端以及第三組電子終端設(shè)備的圖像處理性能高于所述第一組移動(dòng)終端。

20、第一移動(dòng)終端di獲得的待閱試卷ji的大小為li；1≤i≤n

21、所述第一移動(dòng)終端di根據(jù)所述電子化待閱試卷ji的大小li、所述第二組電子終端當(dāng)前正在處理的電子化待閱試卷的大小，確定接收所述待閱試卷ji的目標(biāo)第二電子終端tj,1≤j≤m2。

22、設(shè)第二電子終端tx定位出待閱試卷jy中的客觀題區(qū)域用時(shí)為txy，待閱試卷jy的客觀題區(qū)域圖片大小為ly0；

23、其中，1≤x≤m2,1≤y≤n；

24、所述第二電子終端tx根據(jù)所述待閱試卷jy的客觀題區(qū)域圖片大小ly0、所述第三組電子終端當(dāng)前正在處理的客觀題區(qū)域圖片的平均識(shí)別速度，確定接收所述待閱試卷jy的客觀題區(qū)域圖片的目標(biāo)第三電子終端sz,1≤z≤m3?？陀^題定位步驟定位出待閱試卷中的客觀題區(qū)域，具體包括：

25、針對每一份電子化的待閱試卷，執(zhí)行如下步驟：

26、s410：對待閱試卷進(jìn)行透視變換處理，以獲得矯正后圖像；

27、s420：搜索矯正后圖像中的手寫目標(biāo)字符區(qū)域，所述手寫目標(biāo)字符為單個(gè)字母、數(shù)字、判斷符或者多個(gè)字母、數(shù)字；

28、s430：將每個(gè)手寫目標(biāo)字符區(qū)域與區(qū)域序號連通后作為所述客觀題區(qū)域。

29、答案區(qū)識(shí)別步驟識(shí)別出每份客觀題區(qū)域圖片對應(yīng)的答案集，具體包括如下步驟：

30、s510：針對所述客觀題區(qū)域的每一個(gè)手寫目標(biāo)字符區(qū)域，提取該手寫目標(biāo)字符區(qū)域的多個(gè)字符特征；

31、s520：基于模板匹配算法識(shí)別出每個(gè)手寫目標(biāo)字符區(qū)域的目標(biāo)字符；

32、s530：將上下相鄰或者左右相鄰的區(qū)域序號與手寫目標(biāo)字符區(qū)域的目標(biāo)字符關(guān)聯(lián)存儲(chǔ)，作為一個(gè)答案聯(lián)合體；

33、s540：匯總所有答案聯(lián)合體，得到所述每份客觀題區(qū)域圖片對應(yīng)的答案集。

34、為實(shí)現(xiàn)第一個(gè)方面所述的方法，在本發(fā)明的第二個(gè)方面，提出一種基于機(jī)器視覺的客觀題閱卷系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括：m1個(gè)第一移動(dòng)終端{(lán)d1，d2，…，dm1}、m2個(gè)第二電子終端{(lán)t1，t2，…，tm2}、m3個(gè)第三電子終端{(lán)s1，s2，…，sm3}以及評分單元；所述m1>m2>1；m1>m3>1；

35、m1個(gè)移動(dòng)終端{(lán)d1，d2，…，dm1}針對n份試卷進(jìn)行圖像采集，獲得n份電子化的待閱試卷{j1，j2，…，jn}；n>1；

36、m2個(gè)第二電子終端{(lán)t1，t2，…，tm2}接收所述n份電子化的待閱試卷{j1，j2，…，jn}，并定位出待閱試卷中的客觀題區(qū)域，得到n份客觀題區(qū)域圖片；

37、m3個(gè)第三電子終端{(lán)s1，s2，…，sm3}接收n份客觀題區(qū)域圖片，并識(shí)別出每份客觀題區(qū)域圖片對應(yīng)的答案集；

38、所述評分單元基于預(yù)存的客觀題標(biāo)準(zhǔn)答案集，對每份待閱試卷的客觀題進(jìn)行評分；

39、其中，m2個(gè)第二電子終端{(lán)t1，t2，…，tm2以及m3個(gè)第三電子終端{(lán)s1，s2，…，sm3}的圖像處理性能高于所述m1個(gè)移動(dòng)終端{(lán)d1，d2，…，dm1}；

40、所述預(yù)存的客觀題標(biāo)準(zhǔn)答案集包括多個(gè)答案聯(lián)合體；

41、每個(gè)所述答案聯(lián)合體包括一個(gè)數(shù)字、一個(gè)分?jǐn)?shù)和如下之一的組合:

42、(1)單個(gè)字母；(2)多個(gè)字母；(3)判斷符。

43、m2個(gè)第二電子終端{(lán)t1，t2，…，tm2}接收所述n份電子化的待閱試卷{j1，j2，…，jn}，并定位出待閱試卷中的客觀題區(qū)域，得到n份客觀題區(qū)域圖片，具體包括：

44、針對每一份電子化的待閱試卷，執(zhí)行如下步驟：

45、s410：對待閱試卷進(jìn)行透視變換處理，以獲得矯正后圖像；

46、s420：搜索矯正后圖像中的手寫目標(biāo)字符區(qū)域，所述手寫目標(biāo)字符為單個(gè)字母、數(shù)字、判斷符或者多個(gè)字母、數(shù)字；

47、s430：將所有手寫目標(biāo)字符區(qū)域連通后作為所述客觀題區(qū)域；

48、m3個(gè)第三電子終端{(lán)s1，s2，…，sm3}接收n份客觀題區(qū)域圖片，并識(shí)別出每份客觀題區(qū)域圖片對應(yīng)的答案集，具體包括：

49、s510：針對所述客觀題區(qū)域的每一個(gè)手寫目標(biāo)字符區(qū)域，提取該手寫目標(biāo)字符區(qū)域的多個(gè)字符特征；

50、s520：基于模板匹配算法識(shí)別出每個(gè)手寫目標(biāo)字符區(qū)域的目標(biāo)字符；

51、s530：將上下相鄰或者左右相鄰的手寫目標(biāo)字符區(qū)域的目標(biāo)字符關(guān)聯(lián)存儲(chǔ)，作為一個(gè)答案聯(lián)合體；

52、s540：匯總所有答案聯(lián)合體，得到所述每份客觀題區(qū)域圖片對應(yīng)的答案集。

53、第一個(gè)方面所述的一種基于機(jī)器視覺的客觀題閱卷方法的部分或者全部步驟，可以通過各種形式的電子設(shè)備，通過計(jì)算機(jī)程序指令自動(dòng)化的實(shí)現(xiàn)；所述計(jì)算機(jī)程序指令可存儲(chǔ)于不同形式的存儲(chǔ)介質(zhì)中，裝載至計(jì)算機(jī)電子設(shè)備中執(zhí)行。

54、因此，在本發(fā)明的第三個(gè)方面，還提供一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，用于存儲(chǔ)計(jì)算機(jī)指令，當(dāng)所述計(jì)算機(jī)指令在電子設(shè)備上運(yùn)行時(shí)，使得所述電子設(shè)備執(zhí)行如第一個(gè)方面所述的一種基于機(jī)器視覺的客觀題閱卷方法。

55、在本發(fā)明的第四個(gè)方面，還提出一種電子設(shè)備，所述電子設(shè)備包括處理器和存儲(chǔ)器，所述存儲(chǔ)器用于存儲(chǔ)指令，所述處理器用于調(diào)用所述存儲(chǔ)器中的指令，使得所述電子設(shè)備執(zhí)行前述第一個(gè)方面所述的一種基于機(jī)器視覺的客觀題閱卷方法。

56、在本發(fā)明的第五個(gè)方面，還提出一種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，所述產(chǎn)品包括計(jì)算機(jī)程序，當(dāng)所述計(jì)算機(jī)程序被執(zhí)行時(shí)，前述第一個(gè)方面所述的一種基于機(jī)器視覺的客觀題閱卷方法。

57、本發(fā)明的技術(shù)方案的大量硬件設(shè)備可以直接應(yīng)用現(xiàn)有的各種普通(低性能)的移動(dòng)終端設(shè)備，無需額外配置專用設(shè)備，降低了硬件布置成本，易于推廣應(yīng)用；同時(shí)，基于不同組別的移動(dòng)終端或者電子終端設(shè)備執(zhí)行不同的閱卷過程，不僅考慮了不同組別的設(shè)備的不同功能(性能)，還確保了數(shù)據(jù)本身的隱私處理，保證閱卷過程客觀公正；此外，不同組別的終端設(shè)備在進(jìn)行數(shù)據(jù)交互傳輸時(shí)，源設(shè)備(待發(fā)送數(shù)據(jù)的設(shè)備)在發(fā)送數(shù)據(jù)之前，充分考慮了目標(biāo)設(shè)備當(dāng)前的處理性能進(jìn)而選擇最佳的目標(biāo)設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)發(fā)送，避免了數(shù)據(jù)傳輸阻塞，這在大規(guī)?？荚囬喚磉^程中能夠確保閱卷數(shù)據(jù)傳輸?shù)募皶r(shí)性，從而確保閱卷效率。

58、本發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)點(diǎn)將結(jié)合說明書附圖在具體實(shí)施例部分進(jìn)一步詳細(xì)體現(xiàn)。