一种无需答题卡的试卷自动阅卷处理系统及其实现方法技术方案

本发明专利技术涉及一种无需答题卡的试卷自动阅卷处理系统及其实现方法，直接在试卷上进行答题，采用手写笔迹识别技术识别答案，不需要答题卡，从而节约纸张；提取手写笔迹时利用空白试卷和已作答试卷之间的与非逻辑提取手写笔迹，将已作答试卷上与空白试卷相同的部分全部去除，手写笔迹超过答题区域甚至是与题目重叠都能够将手写笔迹进行还原，从而将客观题答案进行手写笔迹识别并自动判断，提取出完整的主观题答案发送至人工阅卷单元中，从而避免了考生因为多次修改导致的答案超出答题范围而无法识别。

【技术实现步骤摘要】
一种无需答题卡的试卷自动阅卷处理系统及其实现方法
本专利技术涉及纸质化信息管理领域，具体是一种无需答题卡的试卷自动阅卷处理系统及其实现方法。
技术介绍
目前在进行纸质化考试时一般采用在原试卷上答题或者使用答题卡，如果使用传统的在原试卷上答题，则需要大量的人力去对试卷进行批阅，若使用答题卡，则不仅制作答题卡通常需要花费大量的时间和纸张，而且答题卡上的答题信息需要进行准确的定位才能防止电脑扫描的错误，所述在进行大型考试时，采用在原试卷上答题或者使用答题卡都不能很好的满足人们的需求；同时，现有的答题卡需要将答案填写在答题区域中，否则便无法识别，但是考生在答题时很容易因为重复修改导致答题时超出范围，甚至与题目重叠，从而导致电脑无法识别，从而导致答案无效，给考生带来巨大的损失。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的是提供一种无需答题卡的试卷自动阅卷处理系统及其实现方法，不需要答题卡即可进行自动阅卷，同时允许考生在合适范围内超出答题区域。本专利技术的一种无需答题卡的试卷自动阅卷处理系统及其实现方法，包括步骤：S101，确定未作答试卷的答题区域和阅卷区域，阅卷区域为包括答题区域和对应题目的区域，同时根据试卷的题目将答题区域分为客观题答题区域和主观题答题区域，从而获得阅卷模板；S102，使用特定种类的答题笔在客观题区域和主观题区域内进行作答，作答时笔迹范围为阅卷区域内；S103，将阅卷模板与已作答试卷进行定位和重合，通过与或逻辑去掉相同的部分，保留不同的部分，从而采集只包含答题信息的答案信息的手写笔迹，并根据手写笔迹所处的答题区域位置分为客观题手写笔迹和主观题手写笔迹；S104，将客观题手写笔迹进行手写笔迹识别，并按照阅卷区域的顺序与标准答案进行对比，输出对比结果；S105，将主观题手写笔迹保存并上传至对应的用于人工阅卷的可联网的显示设备中。进一步，所述S101中获得阅卷模板的步骤包括：S10101，利用光学扫描仪扫描未作答试卷获得第一图像；S10102，将图像信息转换为灰阶直方图，同时获取第一图像中试卷题目的第一灰度值范围和空白区域的第二灰度值范围；S10103，以图像信息的左下角的像素点为零点建立坐标，框定矩形的答题区域的范围，并记录下每个矩形的答题区域的四个角的坐标值；S10104，根据试卷题目的性质将每个矩形的答题区域分为客观题答题区域和主观题答题区域，并在对应的坐标上进行标记。进一步，所述S102中特定种类的答题笔的涂写笔迹经过所述S10101和S10102转换为灰阶直方图后的第三灰度值范围包含于试卷题目的第一灰度值范围。进一步，所述S103中获取客观题手写笔迹和主观题手写笔迹的步骤包括：S10301，利用光学扫描仪扫描已作答的试卷获得第二图像；S10302，将第二图像转换为灰阶直方图，并获取第二图像的所有像素的灰度值；S10303，将所述第一图像和第二图像内所有的像素点落在所述第一灰度值范围内的像素点进行赋值为1，落在第二灰度值范围内的所有像素点进行赋值为0；S10304，将所述第一图像与第二图像进行定位和重合，并对所述第一图像与第二图像内所有像素点的灰度值的赋值进行与非运算，运算结果保留在第二图像中，将运算后将第二图像中赋值为1的像素点保留其原本的灰度值，将运算后赋值为0的像素点的灰度值统一定义为255；S10305，如果第二图像内存在像素点既不落在所述第一灰度值范围，又不落在所述第二灰度值范围内的像素点，则不参与S10304中的与非运算，直接保留其原本的灰度值；S10306，根据手写笔迹所在答题区域的性质，判断为客观题手写笔迹或者主观题手写笔迹。进一步，所述S102或者S10304中的定位和重合的步骤包括；S10201，在所有的未答题的试卷的任何三个不在一条直线上的位置进行标记，三处标记连线构成任意两边不相等的三角形；S10202，将所述第一图像固定，对所述第二图像进行缩放、平移以及旋转，使得所述第二图像中三个位置的标记和所述第一图像中的三个位置的标记重合。进一步，所述S104中手写笔迹识别的步骤包括：S10401，将试卷上客观题分为若干阅卷区域，每个阅卷区域中有且只有一道客观题；S10402，利用手写笔迹识别技术将阅卷区域中的客观题手写笔迹进行识别；S10403，按照阅卷区域的顺序将识别出的答案与标准答案进行对比，并输出结果。本专利技术还提供一种无需答题卡的试卷自动阅卷处理系统，包括扫描单元，用于将未作答试卷和已作答试卷扫描成图像信息；图像处理和运算单元，用于接收来自扫描单元的图像信息，并将图像信息转化为灰阶直方图，同时对灰阶直方图中每个像素点的灰度值进行运算和处理，确定未作答试卷的图像的答题区域和阅卷区域，并确定主观题区域和客观题区域，提取主观题手写笔迹和客观题手写笔迹，识别客观题手写笔迹与预存的标准答案进行对比并输出对比结果，将主观题手写笔迹发送至人工阅卷单元；人工阅卷单元，用于显示主观题手写笔迹，并对主观题手写笔迹进行批注和打分。进一步地，所述扫描单元为光学扫描仪，所述图像处理单元为与光学扫描仪有线或者无线连接的具有图像处理能力和联网能力的第一终端设备，所述人工阅卷单元为第一与终端设备有线或者无线连接的具有图像显示能力和图像处理能力的第二终端设备。本专利技术的一种无需答题卡的试卷自动阅卷处理系统及其实现方法，有益效果如下：(1)直接在试卷上进行答题，采用手写笔迹识别技术识别答案，不需要答题卡，从而节约纸张；(2)提取手写笔迹时利用空白试卷和已作答试卷之间的与非逻辑提取手写笔迹，将已作答试卷上与空白试卷相同的部分全部去除，手写笔迹超过答题区域甚至是与题目重叠都能够将手写笔迹进行还原，从而将客观题答案进行手写笔迹识别并自动判断，提取出完整的主观题答案发送至人工阅卷单元中，从而避免了考生因为多次修改导致的答案超出答题范围而无法识别。附图说明为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它相关的附图。图1为本专利技术的整体方法的流程图；图2为本专利技术的获得阅卷模板的具体步骤流程图；图3为本专利技术的定位和重合的具体实施步骤流程图；图4为本专利技术的提取手写笔迹的具体步骤流程图；图5为本专利技术的客观题的手写笔迹识别的具体步骤流程图。具体实施方式为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种无需答题卡的试卷自动阅卷实现方法，其特征在于：包括步骤：/nS101，确定未作答试卷的答题区域和阅卷区域，阅卷区域为包括答题区域和对应题目的区域，同时根据试卷的题目将答题区域分为客观题答题区域和主观题答题区域，从而获得阅卷模板；/nS102，使用特定种类的答题笔在客观题区域和主观题区域内进行作答，作答时笔迹范围为阅卷区域内；/nS103，将阅卷模板与已作答试卷进行定位和重合，通过与或逻辑去掉相同的部分，保留不同的部分，从而采集只包含答题信息的答案信息的手写笔迹，并根据手写笔迹所处的答题区域位置分为客观题手写笔迹和主观题手写笔迹；/nS104，将客观题手写笔迹进行手写笔迹识别，并按照阅卷区域的顺序与标准答案进行对比，输出对比结果；/nS105，将主观题手写笔迹保存并上传至对应的用于人工阅卷的可联网的显示设备中。/n

【技术特征摘要】
1.一种无需答题卡的试卷自动阅卷实现方法，其特征在于：包括步骤：
S101，确定未作答试卷的答题区域和阅卷区域，阅卷区域为包括答题区域和对应题目的区域，同时根据试卷的题目将答题区域分为客观题答题区域和主观题答题区域，从而获得阅卷模板；
S102，使用特定种类的答题笔在客观题区域和主观题区域内进行作答，作答时笔迹范围为阅卷区域内；
S103，将阅卷模板与已作答试卷进行定位和重合，通过与或逻辑去掉相同的部分，保留不同的部分，从而采集只包含答题信息的答案信息的手写笔迹，并根据手写笔迹所处的答题区域位置分为客观题手写笔迹和主观题手写笔迹；
S104，将客观题手写笔迹进行手写笔迹识别，并按照阅卷区域的顺序与标准答案进行对比，输出对比结果；
S105，将主观题手写笔迹保存并上传至对应的用于人工阅卷的可联网的显示设备中。


2.根据权利要求1所述的一种无需答题卡的试卷自动阅卷处理实现方法，其特征在于：所述S101中获得阅卷模板的步骤包括：
S10101，利用光学扫描仪扫描未作答试卷获得第一图像；
S10102，将图像信息转换为灰阶直方图，同时获取第一图像中试卷题目的第一灰度值范围和空白区域的第二灰度值范围；
S10103，以图像信息的左下角的像素点为零点建立坐标，框定矩形的答题区域的范围，并记录下每个矩形的答题区域的四个角的坐标值；
S10104，根据试卷题目的性质将每个矩形的答题区域分为客观题答题区域和主观题答题区域，并在对应的坐标上进行标记。


3.根据权利要求2所述的一种无需答题卡的试卷自动阅卷处理实现方法，其特征在于：所述S102中特定种类的答题笔的涂写笔迹经过所述S10101和S10102转换为灰阶直方图后的第三灰度值范围包含于试卷题目的第一灰度值范围。


4.根据权利要求3所述的一种无需答题卡的试卷自动阅卷处理实现方法，其特征在于：所述S103中获取客观题手写笔迹和主观题手写笔迹的步骤包括：
S10301，利用光学扫描仪扫描已作答的试卷获得第二图像；
S10302，将第二图像转换为灰阶直方图，并获取第二图像的所有像素的灰度值；
S10303，将所述第一图像和第二图像内所有的像素点落在所述第一灰度值范围内的像素点进行赋值为1，落在第二灰度值范围内的所有像素点进行赋值为0；
S10304，将所述第一图像与第二图像进行定位和重合，并对所述第一图像与第二图像内所有像...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈启远，
申请(专利权)人：枫烨深圳科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44