CN107563375A - 试题定位设计和识别方法 - Google Patents

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王运锋
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Abstract

本发明公开了一种未使用涂写式答题卡的便于计算机软件自动处理的试题定位设计和识别方法，将试卷中各大题设计为1级试题，将每道大题所包含的各小题，设计为2级试题，将每道小题所包含的子题，设计为3级试题；1级试题前增加便于计算机设备的黑色圆形●和题目编号，2级试题前增加便于计算机识别的黑色等边三角形▲和题目编号，3级试题前增加便于计算机识别的黑色正方形■和题目编号，客观性答题区标识设计为填充黑色的宽体中括号【】，主观性试题答题区标识为填充黑色的宽体中括号【答】；计算机软件通过识别●▲■【】进而快速获得试题及考生答题情况。

Description

试题定位设计和识别方法
技术领域
本发明涉及各类考试或测试训练的计算机阅卷领域，特别是未使用涂写式答题卡的计算机阅卷领域，本发明设计一种便于计算机软件自动处理的试题定位设计和识别方法，能够方便快速获取考生给出的答案，为考生答案识别和自动阅卷提供技术支撑。
背景技术
在现有机器阅卷解决方案中，均采用答题卡的形式，即要求考生将自己的客观题答案用2B或HB铅笔在答题卡对应题号下涂黑，读卡机通过光学字符识别技术获取考生的答案，并进行自动阅卷，在这个识别过程中，答题卡中每道题及备选答案位置均为固定的，很方便读卡机识别。这种自动阅卷方式对提供高质量答题卡的重要考试是可行的，但对于中小学大量存在的平时测验、月底测验、季度测验等情况，因考虑到成本等原因，未采用答题卡时，仍会给阅卷老师带来很大的人工批改工作量，为解决这种情况下的自动阅卷工作，必须首先实现试题及答题区的定位设计。
在试卷中，各试题之间存在两种关系，分别是并行关系和包含关系，即每个试卷由若干道大题组成，每道大题又包含如干道小题，大题和大题之间，及同一大题下面的小题与小题之间是并行关系，大题与其包含的小题之间是包含关系。
本发明针对这种情况，设计一种试题定位和识别方法，老师通过手机或扫描仪将考生试卷拍照或扫描后，通过智能定位方法获取考生答案与试题的对应关系，为自动识别考生答案和自动阅卷提供技术支持。
发明内容
本发明针对未使用答题卡时自动阅卷前的试题定位，提出一种试卷编号和答题区设计和定位识别的整体方法，便于计算机进行试卷定位和自动识别，包括如下内容。
（1）试题分级设计
将各大题设计为1级试题，将每道大题所包含的各小题，设计为2级试题，将每道小题所包含的子题，设计为3级试题。允许1级试题独立存在，不包含2级和3级试题；允许1级试题和2级试题联合存在，2级试题下不包含3级试题；1级试题包含2级试题时，2级试题数量大于等于2道；2级试题包含有3级试题时，3级试题数量大于等于2道。
对第1级试题，在每道1级试题前增加便于计算机设备的黑色圆形●和题目编号，圆形直径为5mm，题目编号从1开始按顺序编号。
对第2级试题，在每道1级试题包含的2级试题前增加便于计算机识别的黑色等边三角形▲和题目编号，三角形边长为5mm，水平边在下面，每道1级试题下的2级试题编号从1开始顺序编号。
对第3级试题，在每道2级试题包含的3级试题前增加便于计算机识别的黑色正方形■和题目编号，正方形边长为5mm，每道2级试题下的3级试题编号从1开始顺序编号。
（2）答题区设计
答题区分为客观性答题区标识和主观性答题区标识设计，客观性试题包括选择题、判断题等，常见试卷中均会以括号形式留下，以便考生填写，本发明将客观性答题区标识设计为填充黑色的宽体中括号【】，即要求考生将客观题的答案填写在黑色宽体中括号内，以便于计算机识别定位；主观性试题答题区标识为填充黑色的宽体中括号【答】，并在答题区边界设置边线。
（3）试题定位设计
获取试卷图像，计算输入图像的灰度直方图，将图像进行二值化预处理；针对设计的试题标识和答题区标识●▲■【】，进行模板匹配检测，首先检测1级试题标识●及其右侧的试题编号，而后匹配识别是否有答题区标识【】，接着检测2级试题标识▲及其右侧的试题编号，而后匹配识别是否有答题区标识【】，最后检测3级试题标识■及其右侧的试题编号，而后匹配识别是否有答题区标识【】，而后重复，直至试卷图像中检测完毕。
对各级试题右侧的试题编号数字进行匹配识别，确保检测试题的连续性。
有益效果
本发明的试卷设计和定位识别整体方案，针对非答题卡情况下，设计了一种便于计算机自动化处理的试卷定位标识，通过图像处理方法实现了快速试题定位和答题结果定位方法，为后续进行自动阅卷提供了有益支撑。
附图
图1 试卷定位设计样例。
图2 试卷定位流程图。
实施步骤
“试题定位设计和识别方法”发明专利是针对未采用答题卡情况下，给出的一种便于计算机程序完成试题定位和识别的系统方案，按如下步骤实施。
第一步：在每道1级试题前增加黑色圆形●和题目编号，圆形直径为5mm，题目编号从1开始按顺序编号。
第二步：在每道1级试题包含的2级试题前增加黑色等边三角形▲和题目编号，三角形边长为5mm，水平边在下面，每道1级试题下2级试题编号从1开始顺序编号。
第三步：在每道2级试题包含的3级试题前增加便于计算机识别的黑色正方形■和题目编号，正方形边长为5mm，每道2级试题下3级试题编号从1开始顺序编号。
第四步：客观性答题区标识设计为填充黑色的宽体中括号【】，即要求考生将客观题的答案填写在黑色宽体中括号内，以便于计算机识别定位；主观性试题答题区标识为填充黑色的宽体中括号【答】，并在答题区边界设置边线。
第五步：获取试卷图像，计算输入图像的灰度直方图，将图像进行二值化处理。
第六步：针对设计的试题标识和答题区标识●▲■【】，进行模板匹配检测，首先检测1级试题标识●和答题区标识【】，接着检测2级试题标识▲和答题区标识【】，检测3级试题标识■和答题区标识【】，而后重复，直至试卷图像中检测完毕。
第七步：对各级标题后面的数字进行匹配识别，确保检测试题的连续性。

Claims (2)

1.试题定位设计和识别方法，其特征在于：
（1）试题分级设计
将各大题设计为1级试题，将每道大题所包含的各小题，设计为2级试题，将每道小题所包含的子题，设计为3级试题；
允许1级试题独立存在，不包含2级和3级试题；允许1级试题和2级试题联合存在，2级试题下不包含3级试题；1级试题包含2级试题时，2级试题数量大于等于2道；2级试题包含有3级试题时，3级试题数量大于等于2道；
对第1级试题，在每道1级试题前增加便于计算机设备的黑色圆形●和题目编号，圆形直径为5mm，题目编号从1开始按顺序编号；
对第2级试题，在每道1级试题包含的2级试题前增加便于计算机识别的黑色等边三角形▲和题目编号，三角形边长为5mm，水平边在下面，每道1级试题下的2级试题编号从1开始顺序编号；
对第3级试题，在每道2级试题包含的3级试题前增加便于计算机识别的黑色正方形■和题目编号，正方形边长为5mm，每道2级试题下的3级试题编号从1开始顺序编号；
（2）答题区设计
答题区分为客观性答题区标识和主观性答题区标识设计，客观性试题包括选择题、判断题等，常见试卷中均会以括号形式留下，以便考生填写，本发明将客观性答题区标识设计为填充黑色的宽体中括号【】，即要求考生将客观题的答案填写在黑色宽体中括号内，以便于计算机识别定位；主观性试题答题区标识为填充黑色的宽体中括号【答】，并在答题区边界设置边线。
2.基于权利要求1的试卷设计，定位和识别过程如下：
获取试卷图像，计算输入图像的灰度直方图，将图像进行二值化预处理；针对设计的试题标识和答题区标识●▲■【】，进行模板匹配检测，首先检测1级试题标识●及其右侧的试题编号，而后匹配识别是否有答题区标识【】，接着检测2级试题标识▲及其右侧的试题编号，而后匹配识别是否有答题区标识【】，最后检测3级试题标识■及其右侧的试题编号，而后匹配识别是否有答题区标识【】，而后重复，直至试卷图像中检测完毕；
对各级试题右侧的试题编号数字进行匹配识别，确保检测试题的连续性。
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