CN110070151A - 一种基于图像识别技术的答题卡及考试系统 - Google Patents

一种基于图像识别技术的答题卡及考试系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于图像识别技术的答题卡及考试系统，答题卡为矩形，在答题卡正面的矩形四角设有定位答题卡答题区域的基准定位块，在答题卡正面的底部中间位置设有实现答题卡正方向定位的正面定位块，该答题卡具有填涂区域，所述填涂区域从上到下设有若干行，且每行左侧或者右侧设有识别点，每行设有至少一道客观题的填涂标识。考试系统包括：扫描仪，用于扫描答题卡并把扫描结果上传至自动阅卷模块；自动阅卷模块，通过图像识别技术完成客观题的自动打分，并截取主观题所在书写区域图像，以供教师在线完成阅卷打分。本发明方便识别答题卡以及阅卷。

Description

一种基于图像识别技术的答题卡及考试系统
技术领域
本发明涉及智能考试系统。
背景技术
传统答题卡具有如下缺陷：
1.答题卡定位需要右侧和底端的黑点来实现定位整张答题卡的行和列；
2.需要专用答题卡识别机(专有硬件)来识别答案；
3.需要用特种铅笔(比如2B铅笔)来涂写；
4.污损或翻折都不行。
发明内容
本发明所要解决的技术问题就是提供一种基于图像识别技术的答题卡及考试系统，方便识别以及阅卷。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种基于图像识别技术的答题卡，该答题卡为矩形，在答题卡正面的矩形四角设有定位答题卡答题区域的基准定位块，在答题卡正面的底部中间位置设有实现答题卡正方向定位的正面定位块，该答题卡具有填涂区域，所述填涂区域从上到下设有若干行，且每行左侧或者右侧设有识别点，每行设有至少一道客观题的填涂标识。
可选的，所述基准定位块、正面定位块以及识别点均为黑色方块。
可选的，该答题卡还设有用于考生书写主观题答卷的书写区域。
本发明还提供了一种考试系统，包括：
线上组卷模块，在线上题库中选择题目完成组卷；
试卷及答题卡生成模块，根据线上组卷结果自动生成卷面以及对应的答题卡，并完成打印；
扫描仪，用于扫描答题卡并把扫描结果上传至自动阅卷模块；
自动阅卷模块，通过图像识别技术完成客观题的自动打分，并截取主观题所在书写区域图像，以供教师在线完成阅卷打分。
可选的，卷面采用Word格式，答题卡采用PDF格式保存到本地。
可选的，扫描仪将扫描图像生成jpg文件。
可选的，扫描结果以班级为单位压缩成zip或rar文件。
可选的，线上组卷模块采用智能组卷方法，根据选择的参数自动完成组卷，参数包括考试时长、考试分数、考试难易度、考试范围。
可选的，图像识别技术通过对比度分辨出被涂抹的区域与非涂抹区域，通过降噪去除干扰印记。
本发明采用上述技术方案，具有如下有益效果：
1、只需要答题卡矩形四角的黑色方块来实现答题卡的定位，即便答题卡被扫描过程中可能产生的缩放或透视也不影响识别效果。
2、答题卡正面页面底端一个正方形黑块，实现答题卡正反方向的定位。每行只需要在有题目的位置增加识别点(正方形黑点)，用尽可能少的定位点完成了答题卡识别，节省了打印成本。
3、使用普通的扫描仪，把答题卡扫描件作为识别对象，即可通过机器学习完成题目识别，不需要专有硬件。
4、不需要指定涂写答题卡的铅笔，轻度污损和翻折都不影响识别效果。图像识别技术可以通过对比度有效分辨出被涂抹的区域与非涂抹区域，因而不需要指定答题卡铅笔。对于轻度污损，比如答题卡被踩了脚印，通过降噪的去除干扰印记。如脚印颜色相对答题印记很浅且没有80％覆盖答案区，则认为这个印记是干扰印记。翻折不能造成图像识别的干扰，因而不影响识别效果。
5、根据组卷结果自动生成卷面以及对应的答题卡，答题卡随需生成，大大增加了出题灵活性。
6、可以截取主观题所在书写区域图像，也能上传并匹配到学生，教师只需要线上阅卷即可完成考试，节省了大量时间。
本发明的具体技术方案及其有益效果将会在下面的具体实施方式中结合附图进行详细的说明。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步描述：
图1为本发明答题卡的示意图。
具体实施方式
参考图1所示，一种基于图像识别技术的答题卡，该答题卡为矩形，在答题卡正面的矩形四角设有定位答题卡答题区域的基准定位块，在答题卡正面的底部中间位置设有实现答题卡正方向定位的正面定位块，该答题卡具有填涂区域，所述填涂区域从上到下设有若干行，且每行左侧或者右侧设有识别点，每行设有至少一道客观题的填涂标识。
其中，所述基准定位块、正面定位块以及识别点均为黑色方块，便于识别。
只需要答题卡矩形四角的黑色方块来实现答题卡的定位，即便答题卡被扫描过程中可能产生的缩放或透视也不影响识别效果。答题卡正面页面底端一个正方形黑块，实现答题卡正反方向的定位。每行只需要在有题目的位置增加识别点(正方形黑点)。因此，总共只需要基准定位块、正面定位块以及识别点进行识别，用尽可能少的定位点完成了答题卡识别，节省了打印成本。
另外，该答题卡还设有用于考生书写主观题答卷的书写区域。可以在答题卡的扫描图像中截取主观题所在书写区域图像，也能上传并匹配到学生，教师只需要线上阅卷即可完成考试，节省了大量时间。
一种考试系统，包括：
线上组卷模块，在线上题库中选择题目完成组卷；
试卷及答题卡生成模块，根据线上组卷结果自动生成卷面以及对应的答题卡，并完成打印；
扫描仪，用于扫描答题卡并把扫描结果上传至自动阅卷模块；
自动阅卷模块，通过图像识别技术完成客观题的自动打分，并截取主观题所在书写区域图像，以供教师在线完成阅卷打分。
其中，线上组卷模块有两种组卷方式，一种是手动组卷，一种是自动组卷。手动组卷，需要教师到题库中按照题目类型选择题目、每个题目类型的分数、考试时间等。相对便捷的方式是自动组卷，教师只需要选择几个参数，一键完成组卷。参数包括考试时长、考试分数、考试难易度、考试范围。具体的智能组卷方法可以参考现有技术。
完成组卷后，自动生成卷面与答题卡，这种答题卡是根据卷面自动生成的，答题卡灵活可变，根据选择的题型和题目多少自动匹配题目位置和长度，可以任意多页。
使用普通的扫描仪，把答题卡扫描件作为识别对象，即可通过机器学习完成题目识别，不需要专有硬件。
卷面采用Word格式，答题卡采用PDF格式保存到本地。PDF格式可以防止用户修改。
教师组织线下考试，学生把答案写在答题卡上。客观题直接在填涂标识选项上填涂，主观题(填空，问答和作文等)在书写区域(横线或方框中)书写文字。教师回收试卷和答题卡，教师把回收的答题卡放入扫描仪中，扫描仪将扫描图像生成jpg文件。扫描结果以班级为单位压缩成zip或rar文件，将压缩包上传到本考试系统。
系统通过图像识别技术，完成客观题的自动打分。图像识别技术可以通过对比度有效分辨出被涂抹的区域与非涂抹区域，因而不需要指定答题卡铅笔。对于轻度污损，比如答题卡被踩了脚印，通过降噪的去除干扰印记。如脚印颜色相对答题印记很浅且没有80％覆盖答案区，则认为这个印记是干扰印记。翻折不能造成图像识别的干扰，因而不影响识别效果。
将主观题按照给定的答题框截取图像并放到阅卷系统内教师就可以在线完成试卷批阅并给分，节省大量线下阅卷时间。
教师登录考试系统，完成主观题的批阅，最终完成整个线下考试。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，熟悉该本领域的技术人员应该明白本发明包括但不限于上面具体实施方式中描述的内容。任何不偏离本发明的功能和结构原理的修改都将包括在权利要求书的范围中。

Claims (10)

1.一种基于图像识别技术的答题卡，该答题卡为矩形，其特征在于：在答题卡正面的矩形四角设有定位答题卡答题区域的基准定位块，在答题卡正面的底部中间位置设有实现答题卡正方向定位的正面定位块，该答题卡具有填涂区域，所述填涂区域从上到下设有若干行，且每行左侧或者右侧设有识别点，每行设有至少一道客观题的填涂标识。
2.根据权利要求1所述的一种基于图像识别技术的答题卡，其特征在于：所述基准定位块、正面定位块以及识别点均为黑色方块。
3.根据权利要求1所述的一种基于图像识别技术的答题卡，其特征在于：该答题卡还设有用于考生书写主观题答卷的书写区域。
4.一种考试系统，其特征在于包括：
线上组卷模块，在线上题库中选择题目完成组卷；
试卷及答题卡生成模块，根据线上组卷结果自动生成卷面以及对应的答题卡，并完成打印；
扫描仪，用于扫描答题卡并把扫描结果上传至自动阅卷模块；
自动阅卷模块，通过图像识别技术完成客观题的自动打分，并截取主观题所在书写区域图像，以供教师在线完成阅卷打分。
5.根据权利要求4所述的一种考试系统，其特征在于：卷面采用Word格式，答题卡采用PDF格式保存到本地。
6.根据权利要求4所述的一种考试系统，其特征在于：扫描仪将扫描图像生成jpg文件。
7.根据权利要求6所述的一种考试系统，其特征在于：扫描结果以班级为单位压缩成zip或rar文件。
8.根据权利要求4所述的一种考试系统，其特征在于：线上组卷模块采用智能组卷方法，根据选择的参数自动完成组卷，参数包括考试时长、考试分数、考试难易度、考试范围。
9.根据权利要求4所述的一种考试系统，其特征在于：图像识别技术通过对比度分辨出被涂抹的区域与非涂抹区域。
10.根据权利要求4所述的一种考试系统，其特征在于：图像识别技术通过降噪去除干扰印记。
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