CN107300408A - 一种结合图像处理与计重的考卷计数设备及考卷计数方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种结合图像处理与计重的考卷计数设备及考卷计数方法,考卷计数设备包括计数设备和计重设备；计重设备包括计重单元与计重通信单元，所述的计重单元用于称量考卷重量，计重通信单元用于将计重单元得到的考卷重量信息传递至所述的计数设备；计数设备包括摄像单元、计数通信单元与处理单元，所述的摄像单元用于采集考卷卷折后捻错开时的边缘图像信息，计数通信单元与计重通信单元通信连接；处理单元用于根据摄像单元采集的边缘图像信息分析计算考卷的数量、以及根据考卷重量信息分析计数考卷的数量、并将两种方式得到的考卷数量进行比对、计数不一致时重复进行图像采集计数。本发明采用两种技术相结合，可靠性高，工作效率高。

Description

一种结合图像处理与计重的考卷计数设备及考卷计数方法
技术领域
本发明属于计数设备技术领域，具体涉及一种结合图像处理与计重的考卷计数设备及考卷计数方法。
背景技术
监考过程中很重要的一个工作是考卷的分发与回收，如果考卷丢失将造成重大事故，为了能够保证试卷在整个过程中不会出现丢失，因此需要对考卷进行反复计数。目前RFID技术用于考卷管理，是以考卷袋为单位进行跟踪管理，无法对考场现场的考卷进行精确计数。现有点钞机可以对标准规格纸张进行有效计数，但其灵活性不够，无法对考卷等纸张进行计数。因此，针对考场现场考卷计数，目前全部是靠人工点数，采用人工计数，造成工作量加大并增加了可能出错的机会。
发明内容
本发明的目的在于：针对目前考卷仍然采用人工计数，工作量大且容易出错的问题，提供一种结合图像处理与计重的考卷计数设备及考卷计数方法，实现考卷的快速清点，可有效提高考卷计数的自动化程度，并提供原始的图片和计重数据的记录，不仅可以提高工作效率，提高可靠性，并可提供可追溯性。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：
一种结合图像处理与计重的考卷计数设备，包括计数设备和计重设备；
所述的计重设备包括计重单元与计重通信单元，所述的计重单元用于称量考卷重量，所述的计重通信单元用于将计重单元得到的考卷重量信息传递至所述的计数设备；
所述的计数设备包括摄像单元、计数通信单元与处理单元，所述的摄像单元用于采集考卷卷折后捻错开时边缘部位的图像信息，所述的计数通信单元与计重通信单元通信连接、且用于接收计重通信单元传递的考卷重量信息；所述的处理单元用于根据摄像单元采集的边缘图像信息分析计算考卷的数量、以及根据考卷重量信息分析计数考卷的数量、并将两种方式得到的考卷数量进行比对、计数不一致时重复进行图像采集计数。
优选地，所述的计重通信单元与计数通信单元均采用无线通信模块并实现无线通信连接。
进一步优选地，所述的计重通信单元与计数通信单元均采用红外通信模块实现无线通信连接。
优选地，所述的计重通信单元与计数通信单元均采用有线通信模块并实现有线通信连接。
优选地，所述的计数设备还包括存储单元、显示单元和按键。
优选地，所述的计数设备为手持式计数设备。
本发明还提供一种结合图像处理与计重的考卷计数设备的考卷计数方法，包括以下步骤：
计重设备对考卷进行两次计重，第一次对单份考卷进行计重，第二次对全部考卷进行计重，然后将两次计重的考卷重量信息传递至计数设备，计数设备的处理单元通过将两次计重的结构进行除法运算计数出考卷份数；
将考卷整理、卷折后均匀捻错开，计数设备的摄像单元采集考卷捻错开时的边缘图像信息，处理单元通过图像分析算法计算出考卷份数；
处理单元将两种方式计算出的考卷份数进行比对判断，如果结果一致，则输出考卷份数；如果结果不一致，则返回重新计算考卷份数，重新计算考卷份数包括重复整理考卷、卷折后均匀捻错开、图像采集以及图像分析计算的过程，直至比对结果一致。
优选地，所述的图像分析算法包括霍夫直线检测图像处理方法、深度学习识别图像处理方法或积分波形分析图像处理方法。
优选地，所述的积分波形分析图像处理方法包括以下步骤：
步骤一、将摄像单元采集的边缘图像信息进行预处理，限定处理区域，进行边缘增强；
步骤二、检测处理区域图像的边缘方向；
步骤三、将图像进行旋转，让边缘方向垂直于图像水平坐标；
步骤四、对图像在垂直方向上进行积分，得出一个一维数组；
步骤五、对该数组进行平滑，然后计算给数组上的波峰值个数，得到试卷份数。
优选地，将计重设备采集的计重数据、摄像单元采集的边缘图像信息以及处理单元比对判断的结果均存储在存储单元中。
由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
本发明考卷计数设备及考卷计数方法，计数设备具有同时利用图像信息和计重信息独立进行考卷计数，并对两种方法计数结果进行相互验证的功能，实现了双重计数，有效提高了考卷计数的工作效率以及可靠性；计数设备的计数过程直观易懂，原始图像数据具有可记录备查的功能，可追溯性强。
附图说明
图1是本发明的考卷计数设备的结构简图。
图2是本发明的计数设备拍摄的考卷边缘图像信息示意图。
图3是本发明的考卷计数设备的电路原理框图。
附图标记：1-计数设备，11-摄像单元，12-处理单元，13-计数通信单元，14-显示单元，15-按键，16-存储单元，2-计重设备，21-计重通信单元，22-计重单元。
具体实施方式
参照图1-3，本发明的结合图像处理与计重的考卷计数设备，包括计数设备1和计重设备2，计重设备2可以采用电子秤来完成，计数设备1可采用手持式的智能终端，如手机、平板电脑等，具有图像采集功能即可，采用手持式的结构，携带方便。
计重设备2包括计重单元22与计重通信单元21，所述的计重单元22用于称量考卷重量，所述的计重通信单元21用于将计重单元22得到的考卷重量信息传递至所述的计数设备1。通过计重设备2可分别称取单份考卷的重量以及多份考卷的重量，然后将两者通过简单的除法运算，即可得到考卷的份数。
计数设备1包括摄像单元11、计数通信单元13与处理单元12，所述的摄像单元11用于采集考卷卷折后捻错开时边缘部位的图像信息，所述的计数通信单元13与计重通信单元21通信连接、且用于接收计重通信单元21传递的考卷重量信息。所述的处理单元12用于根据摄像单元11采集的边缘图像信息分析计算考卷的数量、以及根据考卷重量信息分析计数考卷的数量、并将两种方式得到的考卷数量进行比对、计数不一致时重复进行图像采集计数。本发明中所指的将试卷“捻错开”，即为如图1和图2所示的动作，将试卷的边缘尽量均匀的错开。
计重设备2与计数设备1可通过计重通信单元21与计数通信单元13实现通信连接，作为可选方案，计重通信单元21与计数通信单元13均采用无线通信模块并实现无线通信连接，无线通信可采用红外通信的方式，避免在监考环境下受到电磁干扰。重通信单元与计数通信单元13也可以采用有线通信模块并实现有线通信连接，通信稳定，可靠。
计数设备1还包括存储单元16、显示单元14和按键15，通过存储单元16将采集的计重数据、摄像单元11采集的边缘图像信息以及处理单元12比对判断的结果进行存储，以提高考卷计数的可追溯性。
本发明考卷计数设备的考卷计数方法，包括以下步骤：
计重设备2对考卷进行两次计重，第一次对单份考卷进行计重，第二次对全部考卷进行计重，然后将两次计重的考卷重量信息传递至计数设备1，计数设备1的处理单元12通过将两次计重的结构进行除法运算计数出考卷份数。
将考卷整理、卷折后均匀捻错开，计数设备1的摄像单元11采集考卷捻错开时的边缘图像信息，处理单元12通过图像分析算法计算出考卷份数。
处理单元12将两种方式计算出的考卷份数进行比对判断，如果结果一致，则输出考卷份数；如果结果不一致，则重复计算考卷份数，重复计算时，则重复整理考卷、卷折后均匀捻错开、图像采集以及图像分析计算的过程，因此在改计算过程中，可能会因考卷重叠没有捻错开而出现无法准确计数的情况，通过重复该步骤，能够有效提高图像采集计数的准确率。
图像分析算法可以但不限于用霍夫直线检测、深度学习识别、积分波形分析等常用的图像处理方法实现，其中积分波形分析算法具体实现包括以下主要步骤：
步骤一、将摄像单元11采集的边缘图像信息进行预处理，限定处理区域，进行边缘增强；
步骤二、检测处理区域图像的边缘方向；
步骤三、将图像进行旋转，让边缘方向垂直于图像水平坐标；
步骤四、对图像在垂直方向上进行积分，得出一个一维数组；
步骤五、对该数组进行平滑，然后计算给数组上的波峰值个数，得到试卷份数。
将计重设备2采集的计重数据、摄像单元11采集的边缘图像信息以及处理单元12比对判断的结果均存储在存储单元16中。

Claims (10)

1.一种结合图像处理与计重的考卷计数设备，其特征在于，包括计数设备(1)和计重设备(2)；
所述的计重设备(2)包括计重单元(22)与计重通信单元(21)，所述的计重单元(22)用于称量考卷重量，所述的计重通信单元(21)用于将计重单元(22)得到的考卷重量信息传递至所述的计数设备(1)；
所述的计数设备(1)包括摄像单元(11)、计数通信单元(13)与处理单元(12)，所述的摄像单元(11)用于采集考卷卷折后捻错开时边缘部位的图像信息，所述的计数通信单元(13)与计重通信单元(21)通信连接、且用于接收计重通信单元(21)传递的考卷重量信息；所述的处理单元(12)用于根据摄像单元(11)采集的边缘图像信息分析计算考卷的数量、以及根据考卷重量信息分析计数考卷的数量、并将两种方式得到的考卷数量进行比对、计数不一致时重复进行图像采集计数。
2.根据权利要求1所述的考卷计数设备，其特征在于，所述的计重通信单元(21)与计数通信单元(13)均采用无线通信模块并实现无线通信连接。
3.根据权利要求2所述的考卷计数设备，其特征在于，所述的计重通信单元(21)与计数通信单元(13)均采用红外通信模块实现无线通信连接。
4.根据权利要求1所述的考卷计数设备，其特征在于，所述的计重通信单元(21)与计数通信单元(13)均采用有线通信模块并实现有线通信连接。
5.根据权利要求1所述的考卷计数设备，其特征在于，所述的计数设备(1)还包括存储单元(16)、显示单元(14)和按键(15)。
6.根据权利要求1所述的考卷计数设备，其特征在于，所述的计数设备(1)为手持式计数设备(1)。
7.一种如权利要求1-6任意一项所述的结合图像处理与计重的考卷计数设备的考卷计数方法，其特征在于，包括以下步骤：
计重设备(2)对考卷进行两次计重，第一次对单份考卷进行计重，第二次对全部考卷进行计重，然后将两次计重的考卷重量信息传递至计数设备(1)，计数设备(1)的处理单元(12)通过将两次计重的结构进行除法运算计数出考卷份数；
将考卷整理、卷折后均匀捻错开，计数设备(1)的摄像单元(11)采集考卷捻错开时的边缘图像信息，处理单元(12)通过图像分析算法计算出考卷份数；
处理单元(12)将两种方式计算出的考卷份数进行比对判断，如果结果一致，则输出考卷份数；如果结果不一致，则返回重新计算考卷份数，重新计算考卷份数包括重复整理考卷、卷折后均匀捻错开、图像采集以及图像分析计算的过程，直至比对结果一致。
8.根据权利要求7所述的考卷计数方法，其特征在于，所述的图像分析算法包括霍夫直线检测图像处理方法、深度学习识别图像处理方法或积分波形分析图像处理方法。
9.根据权利要求8所述的考卷计数方法，其特征在于，所述的积分波形分析图像处理方法包括以下步骤：
步骤一、将摄像单元(11)采集的边缘图像信息进行预处理，限定处理区域，进行边缘增强；
步骤二、检测处理区域图像的边缘方向；
步骤三、将图像进行旋转，让边缘方向垂直于图像水平坐标；
步骤四、对图像在垂直方向上进行积分，得出一个一维数组；
步骤五、对该数组进行平滑，然后计算给数组上的波峰值个数，得到试卷份数。
10.根据权利要求7、8或9所述的考卷计数方法，其特征在于，将计重设备(2)采集的计重数据、摄像单元(11)采集的边缘图像信息以及处理单元(12)比对判断的结果均存储在存储单元(16)中。
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