CN203217591U - 一种智能试卷分数统计系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种智能试卷分数统计系统，具有：安装有图像分析软件的计算机、与该计算机连接的图像采集单元和试卷处理单元；所述试卷处理单元具有盛放待处理试卷的试卷托架I、位于该试卷托架I后的走纸机构和接收由该走纸机构送出的试卷的试卷托架II；由于采用了上述技术方案，本实用新型提供的一种智能试卷分数统计系统，通过图像分析技术采集试卷计分栏中的成绩、求和后最终运算自动得出试卷的总成绩，相对于现有的人工计分方式，极大的加快了试卷处理的速度和准确度，配合高效的走纸机构，可以在短时间内，高速处理大量的试卷，极大的增加了试卷处理速度和精确度，而且系统技术成熟、成本低廉、工作可靠，十分适于大范围的推广和使用。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种试卷分数统计系统，尤其涉及一种基于图像分析技术的智能试卷分数统计系统。
背景技术
现有的试卷分数统计系统主要针对答题卡，用扫描仪将整个答题卡扫描电子版，再将每道题的打分区域图片以题号命名，建立文件夹以考生学号（或学号）命名并将所有试题分数图片存储起来，最后识别每道试题分数予以求和与学号（或考号）对应存入数据库。以上方案并不适用于试卷，若应用于试卷分数统计存在缺陷如下：第一、所需存储空间大。整张试卷扫描后以图片形式存储、同时将各道题目的分数图片提取出来，若考生数量较多所需的存储空间是很大的；第二、系统硬件要求高。扫描仪成本较高，目前尚未普遍，所以该系统不具有通用性，同时也并不适用于试卷分数统计。
实用新型内容
本实用新型针对以上问题的提出，而研制的一种智能试卷分数统计系统，具有：
安装有图像分析软件的计算机、与该计算机连接的图像采集单元和试卷处理单元；
所述试卷处理单元具有盛放待处理试卷的试卷托架I、位于该试卷托架I后的走纸机构和接收由该走纸机构送出的试卷的试卷托架II；
所述图像采集单元具有：位于所述试卷托架I上方，采集所述待处理试卷的图像信息的摄像头；
所述走纸机构具有：
设置在该机构前端，与试卷托架I中存放的待处理试卷接触的进纸轮；
设置在走纸机构中部的纸张传感器和为与纸张传感器后方、将试卷送入所述试卷托架II中的导纸辊；
工作时，所述纸张传感器检测所述走纸机构中是否有试卷：若无试卷，所述摄像头工作，所述进纸轮和导纸辊不工作，采集位于试卷托架I中试卷的图像，将图像信息传送至所述计算机；采集完毕后，所述进纸轮工作，将所述试卷传送进走纸机构，经由纸张传感器和导纸辊送入试卷托架II存放；
若纸张传感器检测走纸机构有试卷，则所述摄像头不工作，所述进纸轮和导纸辊工作将走纸机构内的试卷送入试卷托架II。
所述纸张传感器为对射式传感器，具有发射端和接收端。
所述摄像头通过移动支架与所述走纸机构连接，所述移动支架为具有三个自由度的直角坐标机械臂。
所述进纸轮和纸张传感器之间设有：将进纸轮输送的试卷转送至纸张传感器的拾纸轮。
由于采用了上述技术方案，本实用新型提供的一种智能试卷分数统计系统，通过图像分析技术采集试卷计分栏中的成绩、求和后最终运算自动得出试卷的总成绩，相对于现有的人工计分方式，极大的加快了试卷处理的速度和准确度，配合高效的走纸机构，可以在短时间内，高速处理大量的试卷，极大的增加了试卷处理速度和精确度，而且系统技术成熟、成本低廉、工作可靠，十分适于大范围的推广和使用。
附图说明
为了更清楚的说明本实用新型的实施例或现有技术的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型的示意图
图2为本实用新型图像采集单元和试卷处理单元的侧视图
图3为本实用新型走纸机构的示意图
图4为本实用新型图像采集区域的示意图
图5为本实用新型工作流程图
图6为本实用新型的图像处理流程图
具体实施方式
为使本实用新型的实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚完整的描述：
如图1-图3所示：一种智能试卷分数统计系统，主要包括：计算机、图像采集单元和试卷处理单元。通过图像分析，可以完成高速准确的成绩统计。
所述计算机安装有图像分析软件，比如可以实现OCR功能的软件，可以通过采集分析记录在试卷计分栏的分数，最终算出试卷的总成绩。
所述图像采集单元主要包括：采集试卷图像的摄像头1和移动支架2。所述摄像头包括CMOS图像传感器，以降低设备成本。还包括：镜头、数字信号处理芯片和接口电路等。
考虑到，本实用新型所采集的图像信息为试卷的计分栏，是与试卷平行的矩形，不同的试卷其计分栏的位置可能不同，同时，不同类型的试卷的计分栏的大小也可能不同。故作为一个较佳的实施方式，所述的移动支架2为具有三个自由度，且为直角坐标的机械臂。如图所述：所述移动支架2包括可沿走纸机构32外壳的边缘移动的竖直支架21，与该竖直支架22活动连接、可沿竖直支架21上下移动的水平支架22，在该水平支架22的下面设置有可沿所述水平支架22前后方向移动的摄像头1，可以灵活的调整角度，即无论当前试卷的计分栏位于什么位置，所述摄像头1都可以调整在计分栏的正上方，也可以调节摄像头1距离的高度，以保证图像采集的清晰度。
所述试卷处理单元主要包括：盛放待处理试卷的试卷托架I31，位于试卷托架I31后方的走纸机构32和试卷托架II33。
所述走纸机构32为了完成将由摄像头1扫描完毕的试卷由试卷托架I31传送至所述试卷托架II33，优选的，主要包括：
设置在该机构前端，与试卷托架I中存放的待处理试卷接触的进纸轮321；设置在走纸机构中部的纸张传感器323和为与纸张传感器后方、将试卷送入所述试卷托架II中的导纸辊324。
工作时，所述纸张传感器323首先检测所述走纸机构中是否有试卷：若无试卷，所述摄像头1开始工作，扫描试卷的计分栏部分，将采集的图像传送至所述的计算机，而此时所述进纸轮和导纸辊不工作，防止正在被拍照的试卷发生移动，影响图像采集质量。
采集完毕后，摄像头1停止工作，所述进纸轮321开始工作，将所述试卷传送进走纸机构32，经由纸张传感器323和导纸辊324送入试卷托架II33存放。
若纸张传感器323检测走纸机构32中有试卷，即试卷正在输送过程中，则所述摄像头1不工作，所述进纸轮321和导纸辊324工作将走纸机构32内的试卷送入试卷托架II33中。
如图4-图6所示：试卷分数统计栏、考生信息栏通常在试卷首页的左上角，所以只需对这一位置进行图像采集。系统运行后在计算机软件界面进行试卷的特征设置，提示设置试卷页数、题目个数及每道题目的分数取值范围。调整滑动支架，使摄像头得到清晰的图像。设置好后参见图4拍摄区域示意图，得到包含分数统计栏及考生信息栏的图像。
软件识别出考生考号（或学号）及姓名信息，并到考生信息数据库中比对，若考生考号（或学号）与姓名匹配，则完成接下来的分数识别及求和任务。
分数识别即运用图像处理的方法识别出分数区域目标信息的过程。图像处理的流程参见图6。图像处理包括图像预处理、图像分割、图像特征提取及特征匹配几个步骤。
图像预处理即对得到的图像进行灰度化和去除噪声处理，以及增强处理。
图像分割即将包含有效信息的目标像素与背景像素加以区分，以实现目标像素识别。
图像特征提取采用网格特征的提取方式，为后续的特征匹配打下基础。
特征匹配采取模板匹配的方式，找到与目标特征的最佳匹配即实现了目标识别。
依据题号，将每道题的分数识别出来，若在设置好的分数取值范围内则有效，最后将各题的分数累加求和，对于识别分数信息不在分数取值范围内的情况软件提示并进行人工识别。最后将考生信息及分数信息存入数据库。
图像处理目的在于识别出图像中的关键信息，需要建立考生信息数据库。为确保识别出的考生信息的准确性，需要分别识别出考生学号或考号、以及考生姓名，这两项信息均与数据库中匹配说明识别的信息是正确的。分数求和过程中预先设置好每道题目的分数取值范围，只有识别出的分数在分数取值范围内才有效，否则报错，这种情况需要人工识别分数信息。
以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种智能试卷分数统计系统，具有：
安装有图像分析软件的计算机、与该计算机连接的图像采集单元和试卷处理单元；
所述试卷处理单元具有盛放待处理试卷的试卷托架I、位于该试卷托架I后的走纸机构和接收由该走纸机构送出的试卷的试卷托架II；
所述图像采集单元具有：位于所述试卷托架I上方，采集所述待处理试卷的图像信息的摄像头；
所述走纸机构具有：
设置在该机构前端，与试卷托架I中存放的待处理试卷接触的进纸轮；
设置在走纸机构中部的纸张传感器和为与纸张传感器后方、将试卷送入所述试卷托架II中的导纸辊；
工作时，所述纸张传感器检测所述走纸机构中是否有试卷：若无试卷，所述摄像头工作，所述进纸轮和导纸辊不工作，采集位于试卷托架I中试卷的图像，将图像信息传送至所述计算机；采集完毕后，所述进纸轮工作，将所述试卷传送进走纸机构，经由纸张传感器和导纸辊送入试卷托架II存放；
若纸张传感器检测走纸机构有试卷，则所述摄像头不工作，所述进纸轮和导纸辊工作将走纸机构内的试卷送入试卷托架II。
2.根据权利要求1所述的一种智能试卷分数统计系统，其特征还在于：所述纸张传感器为对射式传感器，具有发射端和接收端。
3.根据权利要求1所述的一种智能试卷分数统计系统，其特征还在于：所述摄像头通过移动支架与所述走纸机构连接，所述移动支架为具有三个自由度的直角坐标机械臂。
4.根据上述任意一项权利要求所述的一种智能试卷分数统计系统，其特征还在于所述进纸轮和纸张传感器之间设有：将进纸轮输送的试卷转送至纸张传感器的拾纸轮。
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