CN107038438A - 一种基于图像识别的评阅方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种基于图像识别的评阅方法，步骤为：建立专门的数字库和/或运算符库；将四则混合运算的答卷通过扫描设备扫描为图片，读取图片中的数字和/或运算符，并在数字库和/或运算符库中寻找与之相同的字符，通过图像识别技术，对图片中的数字和/或运算符进行识别；将所识别出来的答卷上的答案与标准答案进行比对，从而评阅出答卷上的答案的正确性。本发明提供的方法克服了现有技术的不足，通过扫描设备扫描题目图片，并对题目图片中的题目进行识别，最后将学生做的答案与标准答案作对比，反馈学生答案的正确与否，实现题目的自动化评阅，解放了老师大量的重复简单劳动，提高了工作效率。

Description

一种基于图像识别的评阅方法
技术领域
本发明涉及一种基于图像识别的评阅方法，属于电子产品制造与软件开发技术领域。
背景技术
目前，小学阶段教育中，通常存在大量的四则混合运算的练习，老师评阅学生课后作业的工作量大，速度慢，效率低，且容易出错，难免存在漏改、错改的情况。
对于四则混合运算之类的题目，其答案是客观的、唯一的，不存在主观裁量的需要。如果能将这种作业的评阅工作通过自动化系统完成，这无疑会解放老师大量的重复简单劳动，提高工作效率。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种能够对四则混合运算类的客观题目自动进行评阅的方法，以解放老师大量的重复简单劳动，提高工作效率。
为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是提供一种基于图像识别的评阅方法，其特征在于，步骤为：
步骤1：建立专门的数字库和/或运算符库；
步骤2：将四则混合运算的答卷通过扫描设备扫描为图片，读取图片中的数字和/或运算符，并在数字库和/或运算符库中寻找与之相同的字符，通过图像识别技术，对图片中的数字和/或运算符进行识别；
步骤3：将所识别出来的答卷上的答案与标准答案进行比对，从而评阅出答卷上答案的正确性。
优选地，所述步骤2中，图片上的信息是由若干像素单位组成，将白色的设置为0，非白色的设置为1，这样等于整张图片上所有单元格内的信息是由若干0和1有规则排序成二维数组显示出来的；将这些0和1通过放大图片的方式逐一找出来；对于四则混合运算的图片，只需要识别数字和/或运算符，通过识别图片上的信息，与数字库和/或运算符库中的字符进行对比，然后读取出相对应的信息，就可以提取出图片中的信息，即同理可识别图片上的内容。
优选地，所述步骤3中的标准答案是由外部指定的。
优选地，所述步骤1中还建立四则混合运算计算器，所述步骤3中的标准答案是由四则混合运算计算器根据设别出的题目信息自动计算出来的。
优选地，还包括步骤4：对正确与错误数量进行反馈，并根据设定的分数值进行积分。
优选地，为提高识别的效率和正确率，对四则混合运算的试卷/作业进行布局，将题目区域置于一个统一的框内，将答题区域置于相应的框内。
本发明提供的方法克服了现有技术的不足，通过扫描设备扫描题目图片，并对题目图片中的题目进行识别，最后将学生做的答案与标准答案作对比，反馈学生答案的正确与否，实现题目的自动化评阅，解放了老师大量的重复简单劳动，提高了工作效率。
附图说明(注：原文中有些图不能放进专利，此处未放)
图1为基于图像识别的评阅方法流程图；
图2为待识别的数字“2”图像；
图3为评阅系统功能框图。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
实施例1
结合图1，一种基于图像识别的评阅方法，其特征在于，步骤为：
步骤1：建立专门的数据库，包括数字库和/或运算符库；含有0～9各数字，+，-，×，*，÷，/，()，[]，{}等符号；
步骤2：将四则混合运算的答卷通过扫描设备扫描为图片，读取图片中的数字和/或运算符，并在数字库和/或运算符库中寻找与之相同的字符，通过图像识别技术，对图片中的数字和/或运算符进行识别；
将如四则混合运算习题集及人工答案目标图片放大，直到图片被放大到使得图片上的信息由像素单位组成的，随后将白色像素设置为第一值0，而且将非白色像素设置为第二值1，以得到由第一值和第二值组成的图片数值矩阵或序列；
数据库包括由第一值和第二值组成的参考数值矩阵或序列表示的符号等信息。
将图片数值矩阵或序列与数据库中的参考数值矩阵或序列进行比较，以识别图片中的信息。系统基于图像识别技术获得的像素图像，与库中的数字等符号对应的图像像素比较，若一样则识别上述数字与符号，不一样继续在库中搜索对比识别。
如图2所示数字“2”，格式为宋体小四，放大之后8*16像素，得到二维数组：
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然后将其与数据库里的信息做对比，即通过矩阵与矩阵对比，若找到与其相同的二维数组/矩阵，对比成功则读取该二维数组/矩阵对应的数字，不成功则继续与数据库中其他信息对比，直到找到相对应的信息识别为止。
为了避免扫描误差，采用专门的扫描设备或移动终端，例如：自带红外线扫描仪的手机，Ipad等。
步骤3：将所识别出来的答卷上的答案与标准答案进行比对，从而评阅出答卷上答案的正确性。建立四则混合运算计算器，标准答案是由四则混合运算计算器根据识别出的题目信息自动计算出来的。
步骤4：对正确与错误数量进行反馈，并根据设定的分数值进行积分。
为提高扫描效率和识别正确率，对试卷/作业的格式进行设计：
根据题目的复杂度，每页可以有数个题目，并留有学生写答案的空格。若是低年级的简单较短的运算题目，可以分两栏布局，将所有题目放在矩形框内，框作为边界，更利于提高扫描识别效率。扫描时，碰到“＝”即某题扫描完毕，若一行较长未碰到“＝”，在一行结束设置\0结束符，转至继续扫描下一行，至到扫描到“＝”。
实施例2
一种基于图像识别的评阅方法，其特征在于，步骤为：
步骤1：建立专门的数据库，包括数字库和/或运算符库；含有0～9各数字，+，-，×，*，÷，/，()，[]，{}等符号；
步骤2：将四则混合运算的答卷通过扫描设备扫描为图片，读取图片中的数字和/或运算符，并在数字库和/或运算符库中寻找与之相同的字符，通过图像识别技术，对图片中的数字和/或运算符进行识别；
将如四则混合运算习题集及人工答案目标图片放大，直到图片被放大到使得图片上的信息由像素单位组成的，随后将白色像素设置为第一值0，而且将非白色像素设置为第二值1，以得到由第一值和第二值组成的图片数值矩阵或序列；
数据库包括由第一值和第二值组成的参考数值矩阵或序列表示的符号等信息。
将图片数值矩阵或序列与数据库中的参考数值矩阵或序列进行比较，以识别图片中的信息。系统基于图像识别技术获得的像素图像，与库中的数字等符号对应的图像像素比较，若一样则识别上述数字与符号，不一样继续在库中搜索对比识别。
如图2所示数字“2”，格式为宋体小四，放大之后像素为8*16，得到二维数组可转化为一维数组：
00000000000000000000000000111100010000100100001001000010000001000000010000001000000100000010000001000010011111100000000000000000
将其与数据库里面的信息做对比，对比成功则读取该一维数组对应的数字，不成功则继续与数据库中的其他信息对比，直到找到相对应的信息识别为止。
关于其它数字、运算符号等，识别原理相同。
步骤3：将所识别出来的答卷上的答案与标准答案进行比对，从而评阅出答卷上答案的正确性。建立四则混合运算计算器，标准答案是用户输入或计算器计算的。
步骤4：对正确与错误数量进行反馈，并根据设定的分数值进行积分。
结合图3，实际应用中，可开发app或微信小程序，用户安装app或者关注微信小程序，通过手机扫描，或者专用设备扫描，将课本或作业本上的如四则混合运算题目及所做答案扫描成图片图像，然后利用图像识别技术，将扫描的答案与该系统自动计算的结果对比，反馈题目完成正确与错误的数量，全程实现自动化评阅与计分，以及其它系统预设置的各种特殊响应，如统计分数、分析等。
如某学生做运算题目：11+7＝18等，利用本发明实现评阅计分。(假设用户已经安装了App或关注了微信小程序)。用户扫描被识别对象作业/试卷，读取作业/试卷的主人姓名及学号；逐页扫描作业/试卷上的题目与学生答案，并评阅计分；将评阅结果自动存入系统，可统计分析结果；可根据学号、姓名、班级等查询某一个时期、或者单元的计分结果/成绩。

Claims (6)

1.一种基于图像识别的评阅方法，其特征在于，步骤为：
步骤1：建立专门的数字库和/或运算符库；
步骤2：将四则混合运算的答卷通过扫描设备扫描为图片，读取图片中的数字和/或运算符，并在数字库和/或运算符库中寻找与之相同的字符，通过图像识别技术，对图片中的数字和/或运算符进行识别；
步骤3：将所识别出来的答卷上的答案与标准答案进行比对，从而评阅出答卷上的答案的正确性。
2.如权利要求1所述的一种基于图像识别的评阅方法，其特征在于：所述步骤2中，图片上的信息是由若干像素单位组成，将白色的设置为0，非白色的设置为1，这样等于整张图片上的各单元格信息是由若干0和1有规则排序成二维数组显示出来的；将这些0和1通过放大图片的方式逐一找出来；对于四则混合运算的图片，只需要识别数字和/或运算符，通过识别图片上的信息，与数字库和/或运算符库中的字符进行对比，然后读取出相对应的信息，就可以提取出图片中的信息，即同理可识别图片上的内容。
3.如权利要求1所述的一种基于图像识别的评阅方法，其特征在于：所述步骤3中的标准答案是由外部指定的。
4.如权利要求1所述的一种基于图像识别的评阅方法，其特征在于：所述步骤1中还建立四则混合运算计算器，所述步骤3中的标准答案是由四则混合运算计算器根据识别出的题目信息自动计算出来的。
5.如权利要求1所述的一种基于图像识别的评阅方法，其特征在于：还包括步骤4：对正确与错误数量进行反馈，并根据设定的分数值进行积分。
6.如权利要求1所述的一种基于图像识别的评阅方法，其特征在于：对四则混合运算的试卷/作业进行布局，将题目区域置于一个统一的框内，将答题区域置于相应的框内。
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