CN113095312A - 一种基于标识码采集试卷中手写答案区域的方法 - Google Patents

一种基于标识码采集试卷中手写答案区域的方法 Download PDF

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Abstract

本申请公开了一种基于标识码采集试卷中手写答案区域的方法，包括如下步骤：S1、预留标识码，在生成练习或试卷时，预留出标识码在练习或试卷中的位置，将对应需要学生作答的区域用特殊颜色的矩形框覆盖，生成试卷图片；S2、识别矩形框；S3、填写标识码内容，将题目的id信息与矩形框的位置信息一起记录在标识码中；S4、上传图片；S5、处理图像。本方案通过添加标识码的方式，进而获取学生作答的信息，便于后续进行客观题的自动批改和主观题的电子化阅卷；成本较低，易于推广，只需要在题目的左侧放置标识码，便可实现上述流程，不需要为练习或试卷指定答题卡，节约资源，有利环保。

Description

一种基于标识码采集试卷中手写答案区域的方法
技术领域
本申请涉及答案采集技术领域，具体而言，涉及一种基于标识码采集试卷中手写答案区域的方法。
背景技术
在新时代背景下，国家的发展需要大量的人才，教育起到了至关重要的作用，教育水平已经成为了国家是否强大的一个指标。学生接受教育，需要日常大量的练习与考试巩固所学的知识，这些练习与考试一般为纸质的作业或试卷，学生需要在对应的区域写上自己的答案，例如选择填空题的括号区域，填空题的下划线区域，而且需要教师对这些练习，试卷加以批改，反馈给学生。
针对批改方式，存在如下方法：一种是学生直接在练习或试卷上作答，收集上交给教师统一批改，这样存在的问题是，浪费了教师大量的时间在重复批改练习或试卷，效率低下；另一种是为每一份练习或试卷制作对应的答题卡，学生将答案写在答题卡上，由机器扫描至电脑，实现客观题自动批改，教师在电脑端批改主观题，这样确实减轻了教师部分负担，但存在的问题是，消耗了大量资源，很不环保。
发明内容
本申请的主要目的在于提供一种基于标识码采集试卷中手写答案区域的方法，以改善相关技术中浪费了教师大量的时间在重复批改练习或试卷，效率低下，消耗了大量资源，很不环保的问题。
为了实现上述目的，本申请提供了一种基于标识码采集试卷中手写答案区域的方法，包括如下步骤：
S1、预留标识码，在生成练习或试卷时，预留出标识码在练习或试卷中的位置，将对应需要学生作答的区域用特殊颜色的矩形框覆盖，生成试卷图片；
S2、识别矩形框，扫描生成的试卷图片，识别特殊颜色的矩形框，获取矩形框在试卷中的位置信息；
S3、填写标识码内容，将题目的id信息与矩形框的位置信息一起记录在标识码中；
S4、上传图片，在学生作答完毕后，对试卷进行扫描，将扫描后所得到的图像中的标识码进行识别与解析，然后利用解析出的内容在试卷图片上切割出学生的作答区域；
S5、处理图像，在切割完成后，对切割出的答题区域进行图像处理操作，精确地获取学生的作答区域。
在本申请的一种实施例中，所述S1包括如下步骤：
S1.1、设置标识码，在生成试卷时，预留出标识码的试卷中的位置，将标识码设置正方形，位置设置在每一道题目的左侧，将标识码设置为二维码；
S1.2、在答题区域覆盖矩形框，根据学生所作答题目的类型，对题目作答区域用不同颜色的矩形框进行区分，相同类型的题目采用相同颜色的矩形框。
在本申请的一种实施例中，所述S2包括如下步骤：
S2.1、获取试卷图像，将扫描试卷所得到的图像读入到***；
S2.2、获取矩形框信息，将特殊的颜色信息，利用opencv图像处理方法，识别出特殊颜色的矩形框，并获取矩形框在试卷中的位置信息，包括矩形中心点在试卷图像中的位值，矩形的宽和高。
在本申请的一种实施例中，所述S3包括如下步骤：
S3.1、题目信息，教师在题库中选择题目，题库中的每一道题目在数据库中设置有唯一id，id设置为32位的十六进制字符串；
S3.2、标识码位置信息，将预留出来的标识码在图像中的位置信息进行标注，将标识码中心在图像中的坐标设置为(X，Y)，标识码的高度设置为H和标识码的宽度设置为W；
S3.3、矩形框位置信息，将每个矩形框的位置信息进行标注，将矩形框中心在图像中的坐标设置为(X’，Y’)，将矩形框的高度设置为H’，将矩形框的宽度设置为W’；
S3.4、录入标识码中的信息，将一道题目只设置一个对应的标识码。
在本申请的一种实施例中，所述S4包括如下步骤：
S4.1扫描试卷，在学生作答完毕后，老师统一将试卷收齐，然后经过拍照或扫描获取试卷的图片；
S4.2识别解析标识码，将获取的试卷图片，利用数字图像处理技术对标识码定位并解析图片中的内容；
S4.3、切割答题区域，根据解析出的内容对答题区域进行切割，并保存切割后的图像。
在本申请的一种实施例中，所述S5中，在将包括了学生作答信息的区域切割出后，使用数字图像处理操作对切割的图片进行处理。
在本申请的一种实施例中，所述S5中，切割图像处理操作包括以下步骤：
S5.1、清除白色区域，将学生作答信息区域周围的白色区域进行清除；
S5.2、清除上下文区域，将题目的上下文信息进行清除。
在本申请的一种实施例中，所述每个矩形框的相对位置信息包括四个分量，四个分量分别为(X’-X)÷H，(Y’-Y)÷H，H’÷H，W’÷W，将计算所得结果按照顺序依次将矩形框的相对位置信息添加到标识码中。
与现有技术相比，本申请的有益效果是：
1、通过添加标识码的方式，进而获取学生作答的信息，便于后续进行客观题的自动批改和主观题的电子化阅卷；
2、成本较低，易于推广，只需要在题目的左侧放置标识码，便可实现上述流程，不需要为练习或试卷指定答题卡，节约资源，有利环保；
3、在便于教师电子阅卷和采用计算机自动批改的同时，并且没有对答题区域做出任何修改，不用担心影响学生已经养成的作答习惯。
附图说明
图1为根据本申请实施例提供的基于标识码采集试卷中手写答案区域的方法的步骤示意框图；
图2为根据本申请实施例提供的基于标识码采集试卷中手写答案区域的方法的S1步骤示意框图；
图3为根据本申请实施例提供的基于标识码采集试卷中手写答案区域的方法的S2步骤示意框图；
图4为根据本申请实施例提供的基于标识码采集试卷中手写答案区域的方法的S3步骤示意框图；
图5为根据本申请实施例提供的基于标识码采集试卷中手写答案区域的方法的S4步骤示意框图；
图6为根据本申请实施例提供的基于标识码采集试卷中手写答案区域的方法的S5步骤示意框图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。
需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、***、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
在本申请中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“中”、“竖直”、“水平”、“横向”、“纵向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系。这些术语主要是为了更好地描述本申请及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。
并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本申请中的具体含义。
另外，术语“多个”的含义应为两个以及两个以上。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。
实施例1
请参阅图1-图6，本申请提供了一种基于标识码采集试卷中手写答案区域的方法，包括如下步骤：
S1、预留标识码，在生成练习或试卷时，预留出标识码在练习或试卷中的位置，将对应需要学生作答的区域用特殊颜色的矩形框覆盖，生成试卷图片；
S2、识别矩形框，扫描生成的试卷图片，识别特殊颜色的矩形框，获取矩形框在试卷中的位置信息；
S3、填写标识码内容，将题目的id信息与矩形框的位置信息一起记录在标识码中；
S4、上传图片，在学生作答完毕后，对试卷进行扫描，将扫描后所得到的图像中的标识码进行识别与解析，然后利用解析出的内容在试卷图片上切割出学生的作答区域；
S5、处理图像，在切割完成后，对切割出的答题区域进行图像处理操作，精确地获取学生的作答区域。
在本实施例中，所述S1包括如下步骤：
S1.1、设置标识码，在生成试卷时，预留出标识码的试卷中的位置，将标识码设置正方形，位置设置在每一道题目的左侧，将标识码设置为二维码，通过添加标识码的方式，在教师对标识码进行识别时，可以快速的获取学生作答的信息，方便后续进行客观题的自动批改和主观题的电子化阅卷；
S1.2、在答题区域覆盖矩形框，根据学生所作答题目的类型，对题目作答区域用不同颜色的矩形框进行区分，相同类型的题目采用相同颜色的矩形框，通过添加不同颜色矩形框，对不同类型的题目进行区分，可以方便客观题的自动批改。
在本实施例中，所述S2包括如下步骤：
S2.1、获取试卷图像，将扫描试卷所得到的图像读入到***，扫描获得的图像中一般包括多道试题，每道试题后有不少于一个带有特殊颜色的矩形框，避免出现学生答题超出矩形框的情况发生；
S2.2、获取矩形框信息，将特殊的颜色信息，利用opencv图像处理方法，识别出特殊颜色的矩形框，并获取矩形框在试卷中的位置信息，包括矩形中心点在试卷图像中的位值，矩形的宽和高，便于后续教师使用计算机进行自动批改和电子阅卷。
在本实施例中，所述S3包括如下步骤：
S3.1、题目信息，教师在题库中选择题目，题库中的每一道题目在数据库中设置有唯一id，id设置为32位的十六进制字符串，方便教师在题库中查询题目；
S3.2、标识码位置信息，将预留出来的标识码在图像中的位置信息进行标注，将标识码中心在图像中的坐标设置为(X，Y)，标识码的高度设置为H和标识码的宽度设置为W；
S3.3、矩形框位置信息，将每个矩形框的位置信息进行标注，将矩形框中心在图像中的坐标设置为(X’，Y’)，将矩形框的高度设置为H’，将矩形框的宽度设置为W’；
S3.4、录入标识码中的信息，将一道题目只设置一个对应的标识码。
在本实施例中，所述S4包括如下步骤：
S4.1扫描试卷，在学生作答完毕后，老师统一将试卷收齐，然后经过拍照或扫描获取试卷的图片；
S4.2识别解析标识码，将获取的试卷图片，利用数字图像处理技术对标识码定位并解析图片中的内容；
S4.3、切割答题区域，根据解析出的内容对答题区域进行切割，并保存切割后的图像。
在本实施例中，所述S5中，在将包括了学生作答信息的区域切割出后，使用数字图像处理操作对切割的图片进行处理。
在本实施例中，所述S5中，切割图像处理操作包括以下步骤：
S5.1、清除白色区域，将学生作答信息区域周围的白色区域进行清除；
S5.2、清除上下文区域，将题目的上下文信息进行清除。
在本实施例中，所述每个矩形框的相对位置信息包括四个分量，四个分量分别为(X’-X)÷H，(Y’-Y)÷H，H’÷H，W’÷W，将计算所得结果按照顺序依次将矩形框的相对位置信息添加到标识码中。
实施例2
在考试前，教师将带有标识码和矩形框的试卷，使用扫描仪扫描，识别矩形框，获取矩形框在试卷中的位置，考试时，学生在矩形框内进行答题，在答题完成后，教师统一将试卷收齐，然后将试卷通过扫描仪扫描上传至电脑，利用数字图像处理技术对标识码定位并解析其中的内容，利用解析出的内容对答题区域进行切割，并保存切割后的图像，切割出来的矩形区域应该包括了学生作答的信息，并有可能包括了其他干扰信息，例如周围的白色区域或上下文信息，这时需要对切割出的图像进行数字图像处理操作，进而精确地获取学生作答的区域，然后根据矩形框的不同颜色，教师使用电脑对学生的试卷进行客观题自动批改和主观题电子阅卷。
实施例3
在试卷扫描完毕后，试卷图片上传至电脑的图片，被数字图像处理***处理，去除处作答信息以外的其他信息，在教师需要请假或者任务繁重时，由于标识码和特殊颜色矩形框的设计，其他老师可以通过电脑对学生作答的客观题进行自动批改，并且可以通过标识码查询题目的id信息，在题库中查找主观题的正确答案，方便其他老师对学生的主观题答案进行电子化阅卷。
综上所述，通过添加标识码的方式，进而获取学生作答的信息，便于后续进行客观题的自动批改和主观题的电子化阅卷；成本较低，易于推广，只需要在题目的左侧放置标识码，便可实现上述流程，不需要为练习或试卷指定答题卡，节约资源，有利环保；没有对答题区域做出任何修改，不用担心影响学生已经养成的作答习惯，例如选择题填空题习惯括号，填空题习惯下划线等，同时，***也能够处理涂改后再作答的情况，具有一定的鲁棒性。
以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种基于标识码采集试卷中手写答案区域的方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、预留标识码，在生成练习或试卷时，预留出标识码在练习或试卷中的位置，将对应需要学生作答的区域用特殊颜色的矩形框覆盖，生成试卷图片；
S2、识别矩形框，扫描生成的试卷图片，识别特殊颜色的矩形框，获取矩形框在试卷中的位置信息；
S3、填写标识码内容，将题目的id信息与矩形框的位置信息一起记录在标识码中；
S4、上传图片，在学生作答完毕后，对试卷进行扫描，将扫描后所得到的图像中的标识码进行识别与解析，然后利用解析出的内容在试卷图片上切割出学生的作答区域；
S5、处理图像，在切割完成后，对切割出的答题区域进行图像处理操作，精确地获取学生的作答区域。
2.如权利要求1所述的一种基于标识码采集试卷中手写答案区域的方法，其特征在于，所述S1包括如下步骤：
S1.1、设置标识码，在生成试卷时，预留出标识码的试卷中的位置，将标识码设置正方形，位置设置在每一道题目的左侧，将标识码设置为二维码；
S1.2、在答题区域覆盖矩形框，根据学生所作答题目的类型，对题目作答区域用不同颜色的矩形框进行区分，相同类型的题目采用相同颜色的矩形框。
3.如权利要求1所述的一种基于标识码采集试卷中手写答案区域的方法，其特征在于，所述S2包括如下步骤：
S2.1、获取试卷图像，将扫描试卷所得到的图像读入到***；
S2.2、获取矩形框信息，将特殊的颜色信息，利用opencv图像处理方法，识别出特殊颜色的矩形框，并获取矩形框在试卷中的位置信息，包括矩形中心点在试卷图像中的位值，矩形的宽和高。
4.如权利要求1所述的一种基于标识码采集试卷中手写答案区域的方法，其特征在于，所述S3包括如下步骤：
S3.1、题目信息，教师在题库中选择题目，题库中的每一道题目在数据库中设置有唯一id，id设置为32位的十六进制字符串；
S3.2、标识码位置信息，将预留出来的标识码在图像中的位置信息进行标注，将标识码中心在图像中的坐标设置为(X，Y)，标识码的高度设置为H和标识码的宽度设置为W；
S3.3、矩形框位置信息，将每个矩形框的位置信息进行标注，将矩形框中心在图像中的坐标设置为(X’，Y’)，将矩形框的高度设置为H’，将矩形框的宽度设置为W’；
S3.4、录入标识码中的信息，将一道题目只设置一个对应的标识码。
5.如权利要求1所述的一种基于标识码采集试卷中手写答案区域的方法，其特征在于，所述S4包括如下步骤：
S4.1扫描试卷，在学生作答完毕后，老师统一将试卷收齐，然后经过拍照或扫描获取试卷的图片；
S4.2识别解析标识码，将获取的试卷图片，利用数字图像处理技术对标识码定位并解析图片中的内容；
S4.3、切割答题区域，根据解析出的内容对答题区域进行切割，并保存切割后的图像。
6.如权利要求1所述的一种基于标识码采集试卷中手写答案区域的方法，其特征在于，所述S5中，在将包括了学生作答信息的区域切割出后，使用数字图像处理操作对切割的图片进行处理。
7.如权利要求6所述的一种基于标识码采集试卷中手写答案区域的方法，其特征在于，所述S5中，切割图像处理操作包括以下步骤：
S5.1、清除白色区域，将学生作答信息区域周围的白色区域进行清除；
S5.2、清除上下文区域，将题目的上下文信息进行清除。
8.如权利要求4所述的一种基于标识码采集试卷中手写答案区域的方法，其特征在于，所述每个矩形框的相对位置信息包括四个分量，四个分量分别为(X’-X)÷H，(Y’-Y)÷H，H’÷H，W’÷W，将计算所得结果按照顺序依次将矩形框的相对位置信息添加到标识码中。
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