CN113903039A - 一种基于颜色的答题卡答案区域采集的方法 - Google Patents

一种基于颜色的答题卡答案区域采集的方法 Download PDF

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Abstract

本申请公开了一种基于颜色的答题卡答案区域采集的方法，具体包括根据老师选择的题目类型和题目数量，生成试卷；根据生成的试卷题目及对应的答案，生成答题卡模板，由颜色区分答题卡中不同题目和对应的答题区域，并在答题卡上生成标识符；学生将答案书写到答题卡的对应位置，获得答题卡图像并上传；根据答题卡图片中的标识符位置，对答题卡进行倾斜矫正，与答题卡模板对应；对答题卡的答案区域进行分割，获得若干答案图片；使用OCR技术对切割后获得的答案图片识别，得到学生作答答案，批改后，得到学生分数。本方案，简便的实现对学生客观题的打分，且通过预设颜色的方式，降低后续识别的问题。

Description

一种基于颜色的答题卡答案区域采集的方法
技术领域
本申请涉及试卷批改技术领域，具体而言，涉及一种基于颜色的答题卡答案区域采集的方法。
背景技术
在新时代背景下，国家的发展需要大量的人才，教育起到了至关重要的作用，教育水平已经成为了国家是否强大的一个指标。学生接受教育，需要日常大量的练习与考试巩固所学的知识，而且需要教师对这些练习，试卷加以批改，反馈给学生。
针对批改方式，存在如下方法：一种是学生直接在练习或试卷上作答，收集上交给教师统一批改，这样存在的问题是，浪费了教师大量的时间在重复批改练习或试卷，效率低下；另一种是为每一份练习或试卷制作对应的答题卡，学生将答案写在答题卡上，由机器扫描至电脑，实现客观题自动批改，教师在电脑端批改主观题，这样能够减轻了教师部分负担。
因此，通过答题卡的方式能够培养学生的作答习惯，并在将来的中考和高考的考试中更快适应答题卡的方式，不至于出现忘记涂写答题卡的情况。
但是，现有的答题卡，一般在录入信息的过程中，需要调整好答题卡的方向，才能使得录入的文字为所需的文字，且现有的答题卡，一般是专门制成一个答题的纸张，并用铅笔将答案处涂黑的方式进行答题(选择题答题)，涂黑的方式，容易导致后续识别问题(答题卡容易在答题的过程中产生污损)，影响后续的判卷。
发明内容
本申请的主要目的在于提供一种基于颜色的答题卡答案区域采集的方法，以改善相关技术中，答题卡的录入需要先人工调整方向，且容易影响后续判卷的问题。
为了实现上述目的，本申请提供了一种基于颜色的答题卡答案区域采集的方法，具体包括以下步骤：
S1、试卷的生成，根据老师选择的题目类型和题目数量，生成试卷；
S2、答题卡的生成，根据生成的试卷题目及对应的答案，生成答题卡模板，由颜色区分答题卡中不同题目和对应的答题区域，并在答题卡上生成标识符；
S3、答案的获取，学生将答案书写到答题卡的对应位置，获得答题卡图像并上传；
S4、答题卡图片方向的调整，根据答题卡图片中的标识符位置，对答题卡进行倾斜矫正，与答题卡模板对应；
S5、图片分割，对答题卡的答案区域进行分割，获得若干答案图片；
S6、分数获取，使用OCR技术对切割后获得的答案图片识别，得到学生作答答案，与正确答案对比，获得学生客观题得分，由教师批改主观题，得到学生客观题得分，客观题得分与主观题得分之和，即为整体得分。
在本申请的一种实施例中，所述S1中，生成试卷具体的方式为：按照相同题型依次排序的方式进行布设试卷，且客观题排在主观题之前，试卷的纸张大小为A3或A4纸。
在本申请的一种实施例中，所述S2中，答题卡模板设置为在试卷答题区域，或者单独设置新的纸张，并按照试卷试题的顺序，排布答题区域。
在本申请的一种实施例中，所述S2中，标识符包括四个第一标识符、第二标识符和第三标识符，四个所述第一标识符设置在答题卡纸张邻近四个拐角的部位，所述第二标识符设置在答题卡纸张的上部，所述第三标识符设置在邻近所述第一标识符的部位，其中：四个所述第一标识符用于负责识别图片方向和图片矫正，所述第二标识符用于表示图片中试卷或答题卡的页码信息，所述第三标示符用于存储一个32位的uuid，uuid从数据库中可查找试卷信息及个人信息。
在本申请的一种实施例中，所述第二标识符由若干矩形块构成，并通过在不同的的矩形块涂色，标记不同的页码信息，所述第三标识符标记的试卷信息包括但不限于考试的年级信息、考试科目信息和答题卡信息。
在本申请的一种实施例中，所述步骤S3中，在答题前，由教师讲解答题区域，让学生知晓答题区域不得超过答题卡中相应试题的颜色标记区域。
在本申请的一种实施例中，所述步骤S3中，答题卡图像的获取包括但不限于通过扫描仪扫描或者教师拍照的方式获得。
在本申请的一种实施例中，所述S4中，对答题卡进行倾斜矫正的具体方式为：先识别答题卡方向是否倾斜，若倾斜则进行倾斜的矫正，然后进行答题卡答题方向正反的识别，若反向与答题卡模板方向相反，则翻转图片，使得答题卡图像方向与答题卡模板方向一致。
在本申请的一种实施例中，所述S5中，分割的方式按照从上到下，并在每一行中，按照从左到右的方式进行分割，且分割后图像的排序，与试题排序的方式相同。
在本申请的一种实施例中，所述S6中，教师批改主观题，直接在答题卡上批改，或将识别后的答案显示在电脑上，然后再进行修改。
与现有技术相比，本申请的有益效果是：
1、该基于颜色的答题卡答案区域采集的方法，通过标识符，便捷的获取答题卡图片的方向信息，倾斜角度，该学生的个人信息，答题卡的页码数，不同题目的答题区域和学生的作答信息，便于后续进行客观题的自动批改和主观题的电子化阅卷，避免了现有的先调整纸张方向，然后再采集答题信息的方式，降低了教师的劳动量；
2、该基于颜色的答题卡答案区域采集的方法，成本较低，易于推广，只要能够正常打印A4纸大小的答题卡，支持扫描仪，手机拍照等多种方式上传答题卡和试卷的图片，可以在试卷上直接扫描答题，并通过颜色识别的方式，降低污损发生的可能性，便于后续的判卷；
3、该基于颜色的答题卡答案区域采集的方法，学生提前适应答题卡的作答方式，为中高考做准备。
附图说明
图1为根据本申请实施例提供的基于颜色的答题卡答案区域采集的方法的流程示意框图；
图2为根据本申请实施例提供的基于颜色的答题卡答案区域采集的方法的专门纸张作为答题卡的示意图；
图3为根据本申请实施例提供的基于颜色的答题卡答案区域采集的方法的带有标识码的试卷示意图；
图4为根据本申请实施例提供的基于颜色的答题卡答案区域采集的方法的带有不同颜色区域对应不同题目的试卷和答题卡。
图中：100、第一标识符；200、第二标识；300、第三标识符；
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，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，所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。
需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
在本申请中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“中”、“竖直”、“水平”、“横向”、“纵向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系。这些术语主要是为了更好地描述本申请及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。
并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本申请中的具体含义。
另外，术语“多个”的含义应为两个以及两个以上。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。
实施例1
请参阅图1-图4，本申请提供了一种基于颜色的答题卡答案区域采集的方法，具体包括以下步骤：
S1、试卷的生成，根据老师选择的题目类型和题目数量，生成试卷；
S2、答题卡的生成，根据生成的试卷题目及对应的答案，生成答题卡模板，由颜色区分答题卡中不同题目和对应的答题区域，并在答题卡上生成标识符；
S3、答案的获取，学生将答案书写到答题卡的对应位置，获得答题卡图像并上传；
S4、答题卡图片方向的调整，根据答题卡图片中的标识符位置，对答题卡进行倾斜矫正，与答题卡模板对应；
S5、图片分割，对答题卡的答案区域进行分割，获得若干答案图片；
S6、分数获取，使用OCR技术对切割后获得的答案图片识别，得到学生作答答案，与正确答案对比，获得学生客观题得分，由教师批改主观题，得到学生客观题得分，客观题得分与主观题得分之和，即为整体得分。
在本实施例中，所述S1中，生成试卷具体的方式为：按照相同题型依次排序的方式进行布设试卷，且客观题排在主观题之前，试卷的纸张大小为A3或A4纸，这样布设试题，适合中小学生的答题，且方便后续识别。
在本实施例中，所述S2中，答题卡模板设置为在试卷答题区域，或者单独设置新的纸张，并按照试卷试题的顺序，排布答题区域；标识符包括四个第一标识符100、第二标识200符和第三标识符300，四个所述第一标识符100设置在答题卡纸张邻近四个拐角的部位，所述第二标识符200设置在答题卡纸张的上部，所述第三标识符300设置在邻近所述第一标识符100的部位，其中：四个所述第一标识符100用于负责识别图片方向和图片矫正，所述第二标识符200用于表示图片中试卷或答题卡的页码信息，所述第三标示符300用于存储一个32位的uuid，uuid从数据库中可查找试卷信息及个人信息，具体的，所述第二标识符200由若干矩形块构成，并通过在不同的的矩形块涂色，标记不同的页码信息，所述第三标识符300标记的试卷信息包括但不限于考试的年级信息、考试科目信息和答题卡信息。
需要说明的是，四个第一标识符100的连线构成矩形，对试卷的整体范围进行限定，第三标识符300设置为二维码，还可以存储考试人员信息等其他内容的信息。
在本实施例中，所述步骤S3中，为了防止学生答题超过范围，影响后续的判卷，在答题前，由教师讲解答题区域，让学生知晓答题区域不得超过答题卡中相应试题的颜色标记区域；为了方便答题卡图像的获得，答题卡图像的获取包括但不限于通过扫描仪扫描或者教师拍照的方式获得，获得图像像素不低于500万。
在本实施例中，所述S4中，对答题卡进行倾斜矫正的具体方式为：先识别答题卡方向是否倾斜，若倾斜则进行倾斜的矫正，然后进行答题卡答题方向正反的识别，若反向与答题卡模板方向相反，则翻转图片，使得答题卡图像方向与答题卡模板方向一致，其矫正由程序运行，自动翻转。
在本实施例中，为了更加方便后续对图像的识别，所述S5中，分割的方式按照从上到下，并在每一行中，按照从左到右的方式进行分割，且分割后图像的排序，与试题排序的方式相同。
在本实施例中，所述S6中，教师批改主观题，直接在答题卡上批改，或将识别后的答案显示在电脑上，然后再进行修改。
实施例2
在进行数学考试时，根据老师选择的题目类型和题目数量，按照相同题型依次排序的方式进行布设试卷，且客观题排在主观题之前，试卷的纸张大小为A4纸，生成试卷；
根据生成的试卷题目及对应的答案，生成答题卡模板，由颜色区分答题卡中不同题目和对应的答题区域，并在答题卡上生成标识符，答题卡模板设置为在试卷答题区域，标识符包括四个第一标识符100、第二标识200符和第三标识符300，四个所述第一标识符100设置在答题卡纸张邻近四个拐角的部位，所述第二标识符200设置在答题卡纸张的上部，所述第三标识符300设置在邻近所述第一标识符100的部位，其中：四个所述第一标识符100用于负责识别图片方向和图片矫正，所述第二标识符200用于表示图片中试卷或答题卡的页码信息，所述第三标示符300用于存储一个32位的uuid，uuid从数据库中可查找试卷信息及个人信息，第三标识符300设置为二维码，具体的，所述第二标识符200由若干矩形块构成，并通过在不同的的矩形块涂色，标记不同的页码信息，所述第三标识符300标记的试卷信息包括但不限于考试的年级信息、考试科目信息和答题卡信息；
为了防止学生答题超过范围，影响后续的判卷，在答题前，由教师讲解答题区域，让学生知晓答题区域不得超过答题卡中相应试题的颜色标记区域，学生将答案书写到答题卡的对应位置，教师通过扫描仪扫描的方式，获得答题卡图像并上传；
根据答题卡图片中的标识符位置，对答题卡进行倾斜矫正，先识别答题卡方向是否倾斜，若倾斜则进行倾斜的矫正，然后进行答题卡答题方向正反的识别，若反向与答题卡模板方向相反，则翻转图片，使得答题卡图像方向与答题卡模板方向一致，其矫正由程序运行，自动翻转；
对答题卡的答案区域进行分割，分割的方式按照从上到下，并在每一行中，按照从左到右的方式进行分割，且分割后图像的排序，与试题排序的方式相同，获得若干答案图片；
使用OCR技术对切割后获得的答案图片识别，得到学生作答答案，与正确答案对比，获得学生客观题得分，教师批改主观题，直接在答题卡上批改，得到学生客观题得分，客观题得分与主观题得分之和，即为整体得分，即可获得单个学生的数学科目考试成绩。
实施例3
在进行语文考试时，根据老师选择的题目类型和题目数量，按照相同题型依次排序的方式进行布设试卷，且客观题排在主观题之前，试卷的纸张大小为A3纸，生成试卷；
根据生成的试卷题目及对应的答案，生成答题卡模板，由颜色区分答题卡中不同题目和对应的答题区域，并在答题卡上生成标识符，单独设置新的纸张，并按照试卷试题的顺序，排布答题区域，答题卡模板设置为在试卷答题区域，标识符包括四个第一标识符100、第二标识200符和第三标识符300，四个所述第一标识符100设置在答题卡纸张邻近四个拐角的部位，所述第二标识符200设置在答题卡纸张的上部，所述第三标识符300设置在邻近所述第一标识符100的部位，其中：四个所述第一标识符100用于负责识别图片方向和图片矫正，所述第二标识符200用于表示图片中试卷或答题卡的页码信息，所述第三标示符300用于存储一个32位的uuid，uuid从数据库中可查找试卷信息及个人信息，第三标识符300设置为二维码，具体的，所述第二标识符200由若干矩形块构成，并通过在不同的的矩形块涂色，标记不同的页码信息，所述第三标识符300标记的试卷信息包括但不限于考试的年级信息、考试科目信息和答题卡信息；
需要说明的是，二维码又称二维条码，常见的二维码为QR Code，QR全称QuickResponse，是一个近几年来移动设备上超流行的一种编码方式，它比传统的Bar Code条形码能存更多的信息，也能表示更多的数据类型。
为了防止学生答题超过范围，影响后续的判卷，在答题前，由教师讲解答题区域，让学生知晓答题区域不得超过答题卡中相应试题的颜色标记区域，学生将答案书写到答题卡的对应位置，教师通过扫描仪扫描的方式，获得答题卡图像并上传；
需要说明的是，答题区域：学生在日常学习考试过程中，大量的练习与考试巩固学过的知识，这些考试一般为纸质的试卷，学生需要将对应的答案写到答题卡上，例如选择填空题的括号区域，填空题的下划线区域，因此，该答题区域指的就是最终学生作答后的那片区域。
根据答题卡图片中的标识符位置，对答题卡进行倾斜矫正，先识别答题卡方向是否倾斜，若倾斜则进行倾斜的矫正，然后进行答题卡答题方向正反的识别，若反向与答题卡模板方向相反，则翻转图片，使得答题卡图像方向与答题卡模板方向一致，其矫正由程序运行，自动翻转；
对答题卡的答案区域进行分割，分割的方式按照从上到下，并在每一行中，按照从左到右的方式进行分割，且分割后图像的排序，与试题排序的方式相同，获得若干答案图片；
需要说明的是，分割和处理，主要使用数字图像处理技术：数字图像处理(DigitalImage Processing)是通过计算机对图像进行去除噪声、增强、复原、分割、提取特征等处理的方法和技术，数字图像处理技术在国内外发展十分迅速，应用也非常广泛。
使用OCR技术对切割后获得的答案图片识别，得到学生作答答案，与正确答案对比，获得学生客观题得分，教师批改主观题，直接在答题卡上批改，得到学生客观题得分，客观题得分与主观题得分之和，即为整体得分，即可获得单个学生的数学科目考试成绩。
需要说明的是，OCR(optical character recognition)文字识别是指电子设备(例如扫描仪或数码相机)检查纸上打印的字符，然后用字符识别方法将形状翻译成计算机文字的过程；即，对文本资料进行扫描，然后对图像文件进行分析处理，获取文字及版面信息的过程。
综上所述，该基于颜色的答题卡答案区域采集的方法，通过标识符，便捷的获取答题卡图片的方向信息，倾斜角度，该学生的个人信息，答题卡的页码数，不同题目的答题区域和学生的作答信息，便于后续进行客观题的自动批改和主观题的电子化阅卷，避免了现有的先调整纸张方向，然后再采集答题信息的方式，降低了教师的劳动量；成本较低，易于推广，只要能够正常打印A4纸大小的答题卡，支持扫描仪，手机拍照等多种方式上传答题卡和试卷的图片，可以在试卷上直接扫描答题，并通过颜色识别的方式，降低污损发生的可能性，便于后续的判卷；学生提前适应答题卡的作答方式，为中高考做准备。
以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于颜色的答题卡答案区域采集的方法，其特征在于，具体包括以下步骤：
S1、试卷的生成，根据老师选择的题目类型和题目数量，生成试卷；
S2、答题卡的生成，根据生成的试卷题目及对应的答案，生成答题卡模板，由颜色区分答题卡中不同题目和对应的答题区域，并在答题卡上生成标识符；
S3、答案的获取，学生将答案书写到答题卡的对应位置，获得答题卡图像并上传；
S4、答题卡图片方向的调整，根据答题卡图片中的标识符位置，对答题卡进行倾斜矫正，与答题卡模板对应；
S5、图片分割，对答题卡的答案区域进行分割，获得若干答案图片；
S6、分数获取，使用OCR技术对切割后获得的答案图片识别，得到学生作答答案，与正确答案对比，获得学生客观题得分，由教师批改主观题，得到学生客观题得分，客观题得分与主观题得分之和，即为整体得分。
2.如权利要求1所述的一种基于颜色的答题卡答案区域采集的方法，其特征在于，所述S1中，生成试卷具体的方式为：按照相同题型依次排序的方式进行布设试卷，且客观题排在主观题之前，试卷的纸张大小为A3或A4纸。
3.如权利要求1所述的一种基于颜色的答题卡答案区域采集的方法，其特征在于，所述S2中，答题卡模板设置为在试卷答题区域，或者单独设置新的纸张，并按照试卷试题的顺序，排布答题区域。
4.如权利要求1所述的一种基于颜色的答题卡答案区域采集的方法，其特征在于，所述S2中，标识符包括四个第一标识符、第二标识符和第三标识符，四个所述第一标识符设置在答题卡纸张邻近四个拐角的部位，所述第二标识符设置在答题卡纸张的上部，所述第三标识符设置在邻近所述第一标识符的部位，其中：四个所述第一标识符用于负责识别图片方向和图片矫正，所述第二标识符用于表示图片中试卷或答题卡的页码信息，所述第三标示符用于存储一个32位的uuid，uuid从数据库中可查找试卷信息及个人信息。
5.如权利要求4所述的一种基于颜色的答题卡答案区域采集的方法，其特征在于，所述第二标识符由若干矩形块构成，并通过在不同的的矩形块涂色，标记不同的页码信息，所述第三标识符标记的试卷信息包括但不限于考试的年级信息、考试科目信息和答题卡信息。
6.如权利要求1所述的一种基于颜色的答题卡答案区域采集的方法，其特征在于，所述步骤S3中，在答题前，由教师讲解答题区域，让学生知晓答题区域不得超过答题卡中相应试题的颜色标记区域。
7.如权利要求1所述的一种基于颜色的答题卡答案区域采集的方法，其特征在于，所述步骤S3中，答题卡图像的获取包括但不限于通过扫描仪扫描或者教师拍照的方式获得。
8.如权利要求1所述的一种基于颜色的答题卡答案区域采集的方法，其特征在于，所述S4中，对答题卡进行倾斜矫正的具体方式为：先识别答题卡方向是否倾斜，若倾斜则进行倾斜的矫正，然后进行答题卡答题方向正反的识别，若反向与答题卡模板方向相反，则翻转图片，使得答题卡图像方向与答题卡模板方向一致。
9.如权利要求1所述的一种基于颜色的答题卡答案区域采集的方法，其特征在于，所述S5中，分割的方式按照从上到下，并在每一行中，按照从左到右的方式进行分割，且分割后图像的排序，与试题排序的方式相同。
10.如权利要求1所述的一种基于颜色的答题卡答案区域采集的方法，其特征在于，所述S6中，教师批改主观题，直接在答题卡上批改，或将识别后的答案显示在电脑上，然后再进行修改。
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