一种答题卡填涂识别方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及一种答题卡填涂识别方法及系统，包括：获取答题者的答题卡扫描图；根据答题卡的第一基线框、第一参数信息和直角坐标系，确定第一基线框在扫描图中对应的第二基线框和扫描图的第二参数信息；根据第一参数信息、第二参数信息和直角坐标系，确定第二基线框相对于第一基线框的坐标偏移系数；根据坐标偏移系数和第一参数信息，确定扫描图中所有填涂格的边界点的坐标值；根据坐标值和第一参数信息，对所有填涂格进行填涂识别。本发明专利技术对基准图设定一个基线框，通过基线框对偏移现象进行系数计算，根据偏移系数，将基准图中点的坐标映射到扫描图中进行填涂识别，实现对答题卡的精确识别，且应用范围广，大幅提高答题卡应用的灵活性和效率。

A recognition method of filling answer card and system

The invention relates to a method and system for filling identification sheet, including obtaining the answer the answer card scan; according to the first baseline answer card box, the first parameter information and Cartesian coordinates, to determine the second parameters in the corresponding baseline information for the first frame scan in second boxes and baseline scan; according to the first parameter information, second parameter information and Cartesian coordinates, to determine the second baseline frame relative to the offset coefficient of the first baseline frame; according to the offset coefficient and the first parameter information, determine the boundary point coordinates of all scans in the information grid; according to the coordinate value and the first parameter information for information recognition of all information grid. The invention of a reference image frame by frame of the baseline, baseline coefficient of deviation, according to the offset coefficient, the coordinate mapping point to reference map scanning map for information recognition, realize the accurate identification of the answer sheet, and a wide range of applications, greatly improve the efficiency and flexibility of application sheet.

【技术实现步骤摘要】
一种答题卡填涂识别方法及系统
本专利技术涉及答题卡计算机应用
，特别涉及一种答题卡填涂识别方法及系统。
技术介绍
答题卡是考试中常用的答题介质和手段。通过答题卡，可实现机器快速扫描识别获得客观题成绩，以达到高速阅卷的目的。答题卡已应用到考试活动中很多年。目前常用的答题卡应用，通常采用一种叫做光标阅读机的设备，对答题卡进行扫描并获得成绩数据。答题卡在使用之前，必须对答题卡填涂区域的旁边或顶部设置坐标位置锚点，以便光标阅读机能够定位到需要识别的位置。光标阅读机对答题卡纸质有较高的要求，普通打印纸无法让光标阅读机识别。所以光标阅读机方式的答题卡应用成本很高，使用限制过多。因此光标阅读机的答题卡方式主要应用在一些考试，如中考、高考、大型区级市级调考、学校月考等。目前已出现一些技术手段，可实现自制答题卡，并用普通扫描仪扫描并识别。但由于纸张厚薄、纸张潮湿程度、静电影响纸张的扫描、扫描仪设备走纸设备不精确等客观因素，造成扫描的答题卡图片经常出现位置偏移、倾斜、大小失真等技术问题，进而造成答题卡识别不精确，成绩数据有误等技术问题，严重影响答题卡技术的发展。
技术实现思路
本专利技术提供了一种答题卡填涂识别方法及系统，以解决或部分解决上述技术问题。本专利技术解决上述技术问题的技术方案如下：一种答题卡填涂识别方法，包括以下步骤：步骤1、获取答题者的答题卡扫描图；步骤2、根据所述答题卡的第一基线框、第一参数信息和直角坐标系，确定所述第一基线框在所述扫描图中对应的第二基线框和所述扫描图的第二参数信息；步骤3、根据所述第一参数信息、所述第二参数信息和所述直角坐标系，确定所述第二基线框相对于所述第一基线框的坐标偏移系数；步骤4、根据所述坐标偏移系数和所述第一参数信息，确定所述扫描图中所有填涂格的边界点的坐标值；步骤5、根据所述坐标值和所述第一参数信息，分别对所述所有填涂格进行填涂识别。本专利技术的有益效果是：对于经扫描后的答题卡扫描图相对于答题卡基准图具有一定的偏移导致与答题卡基准图不完全重合的问题，本专利技术对基准图设定一个基线框，通过基线框对偏移现象进行系数计算，根据计算得到的坐标偏移系数，将基准图中点的坐标映射到扫描图中，然后再进行填涂识别，实现对答题卡的精确识别，另外，该方法中的答题卡可以是普通打印纸制作的，扫描图可以是通过任意扫描仪进行扫描得到的，应用范围广，大幅提高答题卡应用的灵活性和效率。在上述技术方案的基础上，本专利技术还可以做如下改进。进一步，在所述步骤1之前，所述方法还包括：步骤6、建立所述答题卡对应的基准图，并确定直角坐标系和所述基准图中的第一基线框，以及所述基准图的第一参数信息；步骤7、保存所述直角坐标系、所述第一基线框和所述第一参数信息，其中，所述基准图为第一矩形；所述第一基线框为第二矩形，所述第二矩形的上边界线、下边界线、左边界线和右边界线分别一一对应的与所述第一矩形的上边界线、下边界线、左边界线和右边界线平行，所述第二矩形位于所述第一矩形的内部；所述第一参数信息包括所述第二矩形的四个顶点在所述直角坐标系中的坐标值、所述第二矩形的宽度、所述第二矩形的高度、所述基准图中所有填涂格的第一边界点的坐标值、第一预设顶点、第二预设顶点和填涂格填涂阈值，所述第一预设顶点和所述第二预设顶点分别为所述第二矩形的四个顶点中的任一个，所述第一边界点为能确定其对应的填涂格的坐标范围的点。进一步，所述步骤2包括：步骤2.1、逐行或逐列识别二值化处理后的所述扫描图，确定每一行或每一列的最大连续黑点个数占像素点总个数的第一比值以及黑点总个数占所述像素点总个数的第二比值；步骤2.2、对比所述第一比值和第一阈值的大小以及所述第二比值和第二阈值的大小，当所述第一比值大于所述第一阈值且所述第二比值大于所述第二阈值时，则确定该行或列为所述基线框的边界线；步骤2.3、当确定的边界线为两条时，则完成所述第二基线框的识别，当确定的边界线的个数小于两条且未按照预设旋转角度旋转所述二值化后的扫描图时，则按照所述预设旋转角度，旋转所述二值化后的扫描图，并执行步骤2.1，当确定的边界线的个数小于两条且已按照所述预设旋转角度旋转所述二值化后的扫描图，则结束对答题卡的填涂识别；步骤2.4、根据所述直角坐标系、所述第一参数信息和所述第二基线框，确定所述第二参数信息，其中，所述第二基线框为所述第二矩形对应的四边形，所述第二参数信息包括所述第二矩形的四个顶点一一对应的所述四边形的四个顶点在所述直角坐标系中的坐标值、所述四边形的宽度、所述四边形的高度、所述四边形的所述第一预设顶点对应的第三预设顶点和所述四边形的所述第二预设顶点对应的第四预设顶点。进一步，所述步骤2.1包括：步骤2.11、对所述扫描图进行二值化处理，得到二值化后的扫描图；步骤2.12、逐行或逐列识别所述二值化后的扫描图中的像素点及其对应的颜色值；步骤2.13、根据所述颜色值，确定每一行或每一列的最大连续黑点个数占像素点总个数的第一比值以及黑点总个数占所述像素点总个数的第二比值。进一步，所述坐标偏移系数包括：横坐标缩放变换参数，纵坐标缩放变换参数，横坐标平行偏移变换参数，纵坐标平行偏移变换参数，横坐标倾斜偏移变换参数和纵坐标倾斜偏移变换参数。进一步，所述步骤3包括：步骤3.1、根据所述第一参数信息和所述第二参数信息，计算所述四边形的宽度和所述第二矩形的宽度的比值，得到横坐标缩放变换参数，以及计算所述四边形的高度和所述第二矩形的高度的比值，得到纵坐标缩放变换参数；步骤3.2、根据所述第二矩形的四个顶点的所述坐标值和所述四边形的四个顶点的所述坐标值，分别确定所述第一预设顶点的坐标值和所述第三预设顶点的坐标值，并计算所述第三预设顶点的横坐标和所述第一预设顶点的横坐标的差值，得到所述横坐标平行偏移变换参数，以及计算所述第三预设顶点的纵坐标和所述第一预设顶点的纵坐标的差值，得到所述纵坐标平行偏移变换参数；步骤3.3、根据所述四边形，确定所述第四预设顶点左邻或右邻的第一顶点以及所述第四预设顶点上邻或下邻的第二顶点，根据所述四边形的四个顶点的所述坐标值，分别确定所述第四预设顶点的坐标值、所述第一顶点的坐标值和所述第二顶点的坐标值，并根据所述第四预设顶点的坐标值和所述第一顶点的坐标值，计算所述第四预设顶点和所述第一顶点共同所在的一边相对于所述直角坐标系的横坐标轴的第一倾斜角的正切值，以及根据所述第四预设顶点的坐标值和所述第二顶点的坐标值，计算所述第四预设顶点和所述第二顶点共同所在的一边相对于所述直角坐标系的纵坐标轴的第二倾斜角的正切值，所述第一倾斜角的正切值为横坐标倾斜偏移变换参数，所述第二倾斜角的正切值为纵坐标倾斜偏移变换参数。进一步，所述步骤4包括：根据所述横坐标缩放变换参数、所述纵坐标缩放变换参数、所述横坐标平行偏移变换参数、所述纵坐标平行偏移变换参数、所述横坐标倾斜偏移变换参数、所述纵坐标倾斜偏移变换参数和所述第一参数信息，分别计算所述扫描图中的所述第一边界点对应的第二边界点在所述直角坐标系中的坐标值。进一步，所述步骤4中，计算所述第二边界点在所述直角坐标系中的坐标值的计算公式为：XN`＝(XN×SX)+MX+(YN－YM)×tanβ，YN`＝(YN×SY)+MY+(XN－XM)×tanα，其中，N`代表所述第二边本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种答题卡填涂识别方法，其特征在于，包括：步骤1、获取答题者的答题卡扫描图；步骤2、根据所述答题卡的第一基线框、第一参数信息和直角坐标系，确定所述第一基线框在所述扫描图中对应的第二基线框和所述扫描图的第二参数信息；步骤3、根据所述第一参数信息、所述第二参数信息和所述直角坐标系，确定所述第二基线框相对于所述第一基线框的坐标偏移系数；步骤4、根据所述坐标偏移系数和所述第一参数信息，确定所述扫描图中所有填涂格的边界点的坐标值；步骤5、根据所述坐标值和所述第一参数信息，分别对所述所有填涂格进行填涂识别。

【技术特征摘要】
1.一种答题卡填涂识别方法，其特征在于，包括：步骤1、获取答题者的答题卡扫描图；步骤2、根据所述答题卡的第一基线框、第一参数信息和直角坐标系，确定所述第一基线框在所述扫描图中对应的第二基线框和所述扫描图的第二参数信息；步骤3、根据所述第一参数信息、所述第二参数信息和所述直角坐标系，确定所述第二基线框相对于所述第一基线框的坐标偏移系数；步骤4、根据所述坐标偏移系数和所述第一参数信息，确定所述扫描图中所有填涂格的边界点的坐标值；步骤5、根据所述坐标值和所述第一参数信息，分别对所述所有填涂格进行填涂识别。2.根据权利要求1所述的一种答题卡填涂识别方法，其特征在于，在所述步骤1之前，所述方法还包括：步骤6、建立所述答题卡对应的基准图，并确定直角坐标系和所述基准图中的第一基线框，以及所述基准图的第一参数信息；步骤7、保存所述直角坐标系、所述第一基线框和所述第一参数信息，其中，所述基准图为第一矩形；所述第一基线框为第二矩形，所述第二矩形的上边界线、下边界线、左边界线和右边界线分别一一对应的与所述第一矩形的上边界线、下边界线、左边界线和右边界线平行，所述第二矩形位于所述第一矩形的内部；所述第一参数信息包括所述第二矩形的四个顶点在所述直角坐标系中的坐标值、所述第二矩形的宽度、所述第二矩形的高度、所述基准图中所有填涂格的第一边界点的坐标值、第一预设顶点、第二预设顶点和填涂格填涂阈值，所述第一预设顶点和所述第二预设顶点分别为所述第二矩形的四个顶点中的任一个，所述第一边界点为能确定其对应的填涂格的坐标范围的点。3.根据权利要求2所述的一种答题卡填涂识别方法，其特征在于，所述步骤2包括：步骤2.1、逐行或逐列识别二值化处理后的所述扫描图，确定每一行或每一列的最大连续黑点个数占像素点总个数的第一比值以及黑点总个数占所述像素点总个数的第二比值；步骤2.2、对比所述第一比值和第一阈值的大小以及所述第二比值和第二阈值的大小，当所述第一比值大于所述第一阈值且所述第二比值大于所述第二阈值时，则确定该行或列为所述基线框的边界线；步骤2.3、当确定的边界线为两条时，则完成所述第二基线框的识别，当确定的边界线的个数小于两条且未按照预设旋转角度旋转所述二值化后的扫描图时，则按照所述预设旋转角度，旋转所述二值化后的扫描图，并执行步骤2.1，当确定的边界线的个数小于两条且已按照所述预设旋转角度旋转所述二值化后的扫描图，则结束对答题卡的填涂识别；步骤2.4、根据所述直角坐标系、所述第一参数信息和所述第二基线框，确定所述第二参数信息，其中，所述第二基线框为所述第二矩形对应的四边形，所述第二参数信息包括所述第二矩形的四个顶点一一对应的所述四边形的四个顶点在所述直角坐标系中的坐标值、所述四边形的宽度、所述四边形的高度、所述四边形的所述第一预设顶点对应的第三预设顶点和所述四边形的所述第二预设顶点对应的第四预设顶点。4.根据权利要求3所述的一种答题卡填涂识别方法，其特征在于，所述步骤2.1包括：步骤2.11、对所述扫描图进行二值化处理，得到二值化后的扫描图；步骤2.12、逐行或逐列识别所述二值化后的扫描图中的像素点及其对应的颜色值；步骤2.13、根据所述颜色值，确定每一行或每一列的最大连续黑点个数占像素点总个数的第一比值以及黑点总个数占所述像素点总个数的第二比值。5.根据权利要求1至4任一项所述的一种答题卡填涂识别方法，其特征在于，所述坐标偏移系数包括：横坐标缩放变换参数，纵坐标缩放变换参数，横坐标平行偏移变换参数，纵坐标平行偏移变换参数，横坐标倾斜偏移变换参数和纵坐标倾斜偏移变换...

【专利技术属性】
技术研发人员：余江健，余江杰，
申请(专利权)人：武汉天量数据技术有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42