KR101809053B1

KR101809053B1 - Omr 카드 마킹 이미지 보정 방법

Info

Publication number: KR101809053B1
Application number: KR1020150186609A
Authority: KR
Inventors: 오종현; 허상형
Original assignee: 오종현
Priority date: 2015-09-25
Filing date: 2015-12-24
Publication date: 2018-01-09
Also published as: KR20170037479A

Abstract

본 발명은 인식모듈 및 처리모듈을 포함하는 하드웨어를 이용하여 OMR 카드 이미지의 마킹 위치를 보정하는 방법으로서, 상기 인식모듈을 통해 OMR 카드 마킹본을 촬영 또는 스캔하여 OMR 카드 마킹본 이미지를 얻는 이미지 스캔단계; 상기 처리모듈을 통해 OMR 카드 마킹본 이미지에서 다수의 마킹 블랍(marking blobs)을 추출하는 블랍 추출단계; 상기 처리모듈을 통해 상기 다수의 마킹 블랍을 수평방향으로 연결하여 하나 이상의 보정기준선을 생성하는 보정기준선 생성단계; 및 상기 처리모듈을 통해 상기 보정기준선을 조정하여 상기 마킹 블랍의 위치를 보정하는 마킹 위치 보정단계;를 포함하는 OMR 카드 마킹 이미지 보정 방법을 제공한다.

Description

OMR 카드 마킹 이미지 보정 방법{CORRECTION METHOD TO MARKING OF OMR CARD}

본 발명은 OMR 카드 마킹 이미지 보정 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 구겨지거나 일부가 손상된 OMR 카드의 마킹을 인식할 수 있도록 보정하는 OMR 카드 마킹 이미지 보정 방법에 관한 것이다.

일반적으로 학교 또는 자격시험이나 각종 평가에서 보다 신속하고 객관적인 채점을 위해 OMR카드(답안지)가 사용되고 있다. OMR카드는 사용자가 컴퓨터용 사인펜 혹은 연필 등의 필기구를 이용하여 OMR카드에 형성된 다수의 마크부에 마킹을 하고 채점기기에 투입하여 채점이 이루어지도록 하고 있다.

채점기기의 대표적인 예로는 광학마크판독기(Optical Mark Recognition)가 있다. 기존의 광학마크판독기를 통한 판독방법으로는 투입된 OMR 카드에 광을 조사하여 투과 혹은 반사된 광량 값을 광센서로 검출하여 표기된 부분을 판독함으로 신속한 채점이 이루어지도록 하였다.

그러나 광학마크판독기의 광소자를 이용한 판독방법은 표시카드의 비뚤어짐이나 구겨짐과 같은 판독 오류가 발생할 경우, 사용자가 이를 직접 확인하여 판독 오류된 OMR 카드를 다시 판독하여야 하였으며, OMR 카드의 삽입 불량으로 인한 판독오류가 발생하더라도 오류부분을 정확하게 검증할 수 없었으며, 판독된 OMR 카드는 판독데이터만 기록되므로 오류가 발생될 경우 사람이 직접 OMR 카드들 중에서 해당 OMR 카드를 찾아서 확인하여야 하므로 오류발생시 확인에도 많은 어려움이 있었다.

이러한 문제점을 해소하면서 OMR 카드의 비뚤어짐 등의 판독오류를 방지하기 위하여 최근에는 스캐너를 사용하여 OMR 카드를 스캔한 후 이미지프로세싱을 통해 채점하는 방식이 개발되고 있다. 대표적인 이미지프로세싱 방법으로는 OMR 카드의 일측에 타이밍마크를 형성하여, OMR 카드의 스캔오차를 판단하여 보정하고, 또한 타이밍마크를 기준으로 OMR 카드의 마크부에 좌표를 설정하고, 설정된 좌표의 데이터를 저장된 데이터와 비교함으로써 마킹여부를 판독하도록 하고 있다.

그러나 상기 방법은 이미지를 일일이 비교하기 때문에 이미지 대비시간이 오래 소요되는데 반하여 다양한 마킹형태에 대한 판독오류가 자주 발생됨으로 이를 해소하기 위한 새로운 방식의 마킹인식방법에 대한 연구가 필요한 실정이다.

1. 한국등록특허 제10-1031808호(OMR 카드 정답 마크 인식 장치 2011.04. 21 등록)

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로 하드웨어의 인식모듈을 이용하여 OMR 카드를 이미지로 스캔하였을 때 OMR 카드의 구겨짐 등에 의해 마킹 위치가 본래 위치에서 벗어나게 스캔된 경우, 하드웨어의 처리모듈을 이용하여 OMR 카드 이미지의 마킹 위치를 보정하는 방법을 제공하는 것이다.

그러나 본 발명의 목적들은 상기에 언급된 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명은 OMR 카드 이미지를 얻는 인식모듈 및 OMR 카드 이미지 내의 마킹 위치를 보정하는 처리모듈을 이용한 OMR 카드 마킹 이미지 보정 방법으로서, 상기 인식모듈을 통해 OMR 카드 마킹본을 촬영 또는 스캔하여 OMR 카드 마킹본 이미지를 얻는 이미지 스캔단계; 상기 처리모듈을 통해 OMR 카드 마킹본 이미지에서 복수의 마킹 블랍(marking blobs)을 추출하여, 추출된 마킹 블랍을 포함하는 마킹 레이어를 얻는 블랍 추출단계; 상기 처리모듈을 통해 상기 마킹 레이어의 상기 마킹 블랍 중 임의의 마킹 블랍을 기준으로 수평방향으로 존재하는 가장 가까운 마킹 블랍을 순차적으로 연결하여 제1 보정선을 생성하는 예비 처리단계; 및 상기 처리모듈을 통해 상기 보정선을 이용하여 상기 마킹 블랍의 위치를 보정하는 마킹 위치 보정단계;를 포함하는 OMR 카드 마킹 이미지 보정 방법을 제공한다.

또한 상기 예비 처리단계는 보정되는 마킹 블랍을 포함하는 임의의 제1 보정선, 및 상기 임의의 제1 보정선에 대하여 상측에 위치하는 마킹 블랍을 포함하는 상측 제1 보정선 또는 상기 임의의 제1 보정선에 대하여 하측에 위치하는 마킹 블랍을 포함하는 하측 제1 보정선을 포함하는 적어도 2개 이상의 제1 보정선을 생성하는 단계, 및 상기 제1 보정선에 포함되는 각각의 마킹 블랍 중 가장 좌측에 위치한 마킹 블랍을 좌측 마킹 블랍으로 지정하고, 가장 우측에 위치한 마킹 블랍을 우측 마킹 블랍으로 지정하며, 내측에 위치한 마킹 블랍을 내측 마킹 블랍으로 지정하는 단계를 포함하는 OMR 카드 마킹 이미지 보정 방법을 제공한다.

또한 상기 마킹 위치 보정단계는 상기 임의의 제1 보정선의 좌측 마킹 블랍과, 상기 상측 제1 보정선 또는 하측 제1 보정선의 좌측 마킹 블랍과의 수직 거리인 a값을 측정하고, 상기 임의의 제1 보정선의 우측 마킹 블랍과, 상기 상측 제1 보정선 또는 하측 제1 보정선의 우측 마킹 블랍과의 수직 거리인 b값을 측정한 후, 상기 a값과 상기 b값의 평균인 c값을 계산하여, 상기 임의의 제1 보정선의 좌측 마킹 블랍 및 우측 마킹 블랍 각각을, 상기 상측 제1 보정선 또는 하측 제1 보정선의 좌측 마킹 블랍 및 우측 마킹 블랍과의 수직 거리가 c가 되도록 수직으로 위치를 보정하는 제1 보정단계를 포함하는 OMR 카드 마킹 이미지 보정 방법을 제공한다.

또한 상기 마킹 위치 보정단계는 상기 임의의 제1 보정선의 수직으로 위치가 보정된 좌측 마킹 블랍과 우측 마킹 블랍을 연결하는 직선인 제2 보정선을 생성하고, 상기 임의의 제1 보정선의 내측 마킹 블랍을, 상기 제2 보정선 상에 위치하도록 수직으로 위치를 보정하는 제2 보정단계를 더 포함하는 OMR 카드 마킹 이미지 보정 방법을 제공한다.

또한 상기 마킹 위치 보정단계는 상기 제2 보정선을 임의의 수직 기준선에 대하여 직각이 되도록 보정하는 제3 보정단계를 더 포함하는 OMR 카드 마킹 이미지 보정 방법을 제공한다.

본 발명에 의한 OMR 카드 마킹 이미지 보정 방법을 통해 구겨진 OMR 카드를 스캔하여 마킹 블롭을 추출하였을 때, 본래 마킹 위치에서 벗어난 상태로 추출되더라도 이를 제 위치로 보정함으로써 판독성능이 향상되는 효과가 있으며, 구겨진 OMR 카드를 별도로 선별할 필요가 없으므로 판독시간이 단축되는 효과가 있다.

또한 OMR 카드 스캔 시 기준 마커를 이용하여 OMR 카드의 정확한 위치에서 자동촬영이 가능하게 하여 삐뚫어진 OMR 카드를 별도로 정렬할 필요가 없어 스캔시간이 단축되는 효과가 있다.

도 1 및 도 2에 본 발명의 일실시예에 따른 OMR 카드 마킹 이미지 보정방법을 나타내었다.
도 3에 본 발명의 일실시예에 따른 OMR 카드 마킹본을 촬영하여 얻은 OMR 카드 마킹본 이미지를 나타내었다.
도 4에 본 발명의 일실시예에 따른 OMR 카드 마킹본 이미지를 그레이 스케일로 변환한 이미지를 나타내었다.
도 5에 본 발명의 일실시예에 따른 그레이 스케일로 변환된 OMR 카드 마킹본 이미지에 마스킹 필터를 적용한 이미지를 나타내었다.
도 6에 마스킹 필터를 적용한 이미지로부터 마킹 블롭을 검출한 이미지를 나타내었다.
도 7에 본 발명의 일실시예에 따라 생성된 제1 보정선을 나타내었다.
도 8에 본 발명의 일실시예에 따라 임의의 제1 보정선(61)에 대하여 좌측 마킹 블랍(X601) 및 우측 마킹 블랍(X602)이 지정되는 것을 나타내었다.
도 9 내지 도 13에 본 발명의 일실시예에 따른 마킹 위치 보정단계의 보정 방법을 나타내었다.
도 14에 본 발명의 일실시예에 따른 OMR 카드 마킹 이미지를 보정하는 방법을 나타내었다.
도 15에 본 발명의 일실시예에 따른 견본 이미지 스캔단계(S1021)에 의해 스캔된 기준점이 표시된 OMR 카드 견본 이미지를 나타내었다.
도 16에 본 발명의 일실시예에 따른 마킹본 이미지 스캔단계(S1022)에 의해 스캔된 OMR 카드 마킹본 이미지를 나타내었다.
도 17에 본 발명의 일실시예에 따른 OMR 카드 마킹본 이미지를 그레이 스케일로 변환하고 마스킹 필터를 적용하여 추출된 마킹 블롭을 포함하는 마킹 레이어를 나타내었다.
도 18에 본 발명의 일실시예에 따른 OMR 카드 마킹본 이미지를 레드 스케일로 변환하고 마스킹 필터를 적용하여 추출한 기준점 블랍을 포함하는 기준점 레이어를 나타내었다.
도 19에 본 발명의 일실시예에 따른 레이어가 오버랩된 이미지를 나타내었다.
도 20에 본 발명의 일실시예에 따라 기준점 블랍(Y) 및 마킹 블랍(X)을 연결하여 제1 보정선(60)을 생성한 이미지를 나타내었다.
도 21에 본 발명의 일실시예에 따라 마킹 블랍(X)이 기준점 블랍(Y)을 기준으로 위치가 보정된 이미지를 나타내었다.
도 22a 및 도 22b에 본 발명의 일실시예에 따른 기준 마커(91)가 모서리에 위치한 OMR 카드를 나타내었다.
도 23에 본 발명의 일실시예에 따른 가이드라인 상에 기준 마커(91)가 모두 위치하는지 여부를 판단하는 개념도를 나타내었다.

이하에 본 발명을 상세하게 설명하기에 앞서, 본 명세서에 사용된 용어는 특정의 실시예를 기술하기 위한 것일 뿐 첨부하는 특허청구의 범위에 의해서만 한정되는 본 발명의 범위를 한정하려는 것은 아님을 이해하여야 한다. 본 명세서에 사용되는 모든 기술용어 및 과학용어는 다른 언급이 없는 한은 기술적으로 통상의 기술을 가진 자에게 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다.

본 명세서 및 청구범위의 전반에 걸쳐, 다른 언급이 없는 한 포함(comprise, comprises, comprising)이라는 용어는 언급된 물건, 단계 또는 일군의 물건, 및 단계를 포함하는 것을 의미하고, 임의의 어떤 다른 물건, 단계 또는 일군의 물건 또는 일군의 단계를 배제하는 의미로 사용된 것은 아니다.

한편, 본 발명의 여러 가지 실시예들은 명확한 반대의 지적이 없는 한 그 외의 어떤 다른 실시예들과 결합될 수 있다. 특히 바람직하거나 유리하다고 지시하는 어떤 특징도 바람직하거나 유리하다고 지시한 그 외의 어떤 특징 및 특징들과 결합될 수 있다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예 및 이에 따른 효과를 설명하기로 한다.

본 발명의 일실시예에 따른 OMR 카드 마킹 이미지 보정 방법은 인식모듈 및 처리모듈을 포함하는 하드웨어를 이용하여 촬영 또는 스캔된 OMR 카드 이미지의 마킹 위치를 보정하는 방법으로서, 구겨진 OMR 카드를 스캔하여 얻어진 OMR 카드 이미지로부터 마킹 블롭을 추출하였을 때, 본래 마킹 위치에서 벗어난 상태로 추출되더라도 이를 제 위치로 보정함으로써 판독성능을 향상시킬 수 있다.

스캔방식으로 OMR 카드를 리딩하는 경우 정답이 마킹된 OMR 카드 이미지와 비교하여 채점이 이루어지는데, 마킹된 OMR 카드가 구겨짐 등에 의하여 마킹 블랍의 위치가 제 위치에서 벗어나게 스캔되는 경우, 마킹 추출 시 제 위치에서 벗어난 마킹 블랍이 추출되어 판독 오류를 통한 채점 결과의 오류를 유발할 수 있으므로 OMR 카드 마킹 이미지 보정을 통해 판독성능 향상이 가능하다.

본 발명에 따른 OMR 카드 마킹 이미지 보정방법은 도 1에 나타나는 것과 같이 인식모듈을 통해 OMR 카드를 촬영 또는 스캔하여 OMR 카드 이미지를 얻는 이미지 스캔단계(S10), 처리모듈을 통해 OMR 카드 이미지에서 블랍(blobs)을 추출하여, 추출된 블랍을 포함하는 블랍 레이어를 얻는 블랍 추출단계(S20), 처리모듈을 통해 블랍을 연결하여 보정선을 생성하는 예비 처리단계(S30), 및 처리모듈을 통해 보정선을 이용하여 마킹의 위치를 보정하는 마킹 위치 보정단계(S40)를 포함한다.

본 발명의 일실시예에 따른 OMR 카드 마킹 이미지 보정방법은 제1 실시예로서 기준점 블랍 없이 마킹 블랍만으로 위치를 보정하는 방법 및 제2 실시예로서 기준점 블랍을 이용하여 마킹 블랍의 위치를 보정하는 방법을 개시한다.

본 발명의 제1 실시예에 따른 OMR 카드 마킹 이미지를 보정하는 방법은 도 2에 나타나는 것과 같이 OMR 카드 마킹본을 촬영 또는 스캔하여 OMR 카드 마킹본 이미지를 얻는 마킹본 이미지 스캔단계(S101), 처리모듈을 통해 OMR 카드 마킹본 이미지에서 마킹 블랍(marking blobs, X)을 추출하여, 추출된 마킹 블랍을 포함하는 마킹 레이어를 얻는 마킹 블랍 추출단계(S201), 임의의 마킹 블랍을 기준으로 수평방향으로 존재하는 가장 가까운 마킹 블랍을 순차적으로 연결하는 제1 보정선(60)을 생성하는 단계(S3011)를 포함하는 예비 처리단계(S301) 및 보정선을 이용하여 마킹 블랍의 위치를 보정하는 마킹 위치 보정단계(S401)를 포함한다.

마킹본 이미지 스캔단계(S101)는 OMR 카드 마킹본을 촬영 또는 스캔하여 OMR 카드 마킹본 이미지를 얻는 단계이며, 도 3에 본 발명의 일실시예에 따른 OMR 카드 마킹본을 촬영하여 얻은 OMR 카드 마킹본 이미지를 나타내었다.

마킹 블랍 추출단계(S201)는 처리모듈을 통해 OMR 카드 마킹본 이미지에서 마킹 블랍(marking blobs, X)을 추출하는 단계로서, OMR 카드 마킹본 이미지를 그레이 스케일로 변환하는 단계(S2011) 및 마스킹 필터(masking filter)를 이용하여 상기 마킹 블랍(X)을 추출하는 단계(S2012)를 포함하여 이루어질 수 있다. 도 4에 본 발명의 일실시예에 따른 OMR 카드 마킹본 이미지를 그레이 스케일로 변환한 이미지를 나타내었으며, 도 5에 본 발명의 일실시예에 따른 그레이 스케일로 변환된 OMR 카드 마킹본 이미지에 마스킹 필터를 적용한 이미지를 나타내었다. 또한 도 6에 상기 마스킹 필터를 적용한 이미지로부터 마킹 블롭을 검출한 이미지를 나타내었다. 도 5 및 도 6의 추출된 마킹 블랍(X)을 포함하는 레이어를 마킹 레이어라고 칭한다.

예비 처리단계(S301)는 마킹 레이어 내의 임의의 마킹 블랍을 기준으로 수평방향으로 존재하는 가장 가까운 마킹 블랍을 순차적으로 연결하는 제1 보정선(60)을 적어도 하나 이상 생성하는 단계인 제1 보정선 생성단계(S3011)를 포함한다. 도 7에 본 발명의 일실시예에 따라 생성된 제1 보정선을 나타내었다.

제1 보정선 생성단계(S3011)는 보정되는 마킹 블랍을 포함하는 임의의 제1 보정선(61), 및 상기 임의의 제1 보정선(61)에 대하여 상측에 위치하는 마킹 블랍을 포함하는 상측 제1 보정선(62) 또는 상기 임의의 제1 보정선에 대하여 하측에 위치하는 마킹 블랍을 포함하는 하측 제1 보정선(63)을 포함하는 적어도 2개 이상의 제1 보정선을 생성하는 단계이다. 도 7에 나타나는 것과 같이 제1 보정선 생성단계(S3011)는 임의의 제1 보정선(61) 및 임의의 제1 보정선의 상측에 위치하는 상측 제1 보정선(62)을 생성하거나, 임의의 제1 보정선(61) 및 임의의 제1 보정선의 하측에 위치하는 하측 제1 보정선(63)을 생성하여 이루어질 수 있다.

제1 보정선 생성단계(S3011)는 마킹 레이어 내의 마킹 블랍(X) 중 임의의 마킹 블랍을 기준으로 수평방향으로 존재하는 가장 가까운 마킹 블랍을 연결하는 확장연결선을 그어나가 확장연결선의 집합인 제1 보정선(60)을 생성하는 것으로서 제1 보정선(60)은 마킹 블랍의 위치에 따라 일직선이 아닐 수 있다. 즉 마킹본이 평편한 상태로 인식되고 마킹 영역 내에 마킹이 잘 이루어진 경우 제1 보정선이 일직선일 수 있으나, 마킹본이 구겨지거나 마킹 영역을 벗어나게 마킹이 이루어짐으로써 마킹 블랍의 위치가 왜곡되는 경우 확장연결선들의 집합인 제1 보정선(60)은 일직선이 아닐 수 있다.

예비 처리단계(S301)는 제1 보정선(60)에 포함되는 각각의 마킹 블랍 중 가장 좌측에 위치한 마킹 블랍을 좌측 마킹 블랍(X601)으로 지정하고, 가장 우측에 위치한 마킹 블랍을 우측 마킹 블랍(X602)으로 지정하며, 내측에 위치한 마킹 블랍을 내측 마킹 블랍(X603)으로 지정하는 마킹 블랍 지정단계(S3012)를 더 포함한다. 도 8에 본 발명의 일실시예에 따라 임의의 제1 보정선(61)에 대하여 좌측 마킹 블랍(X601) 및 우측 마킹 블랍(X602)이 지정되는 것을 나타내었다.

본 발명의 일실시예에 따른 마킹 위치 보정단계(S401)는 처리모듈을 통해 보정선을 이용하여 상기 마킹 블랍의 위치를 보정하는 단계로서, 임의의 제1 보정선(61)에 포함되는 좌측 마킹 블랍(X601) 및 우측 마킹 블랍(X602)의 위치를 보정하는 제1 보정단계(S4011), 위치가 보정된 좌측 마킹 블랍(X601)과 우측 마킹 블랍(X602)을 연결하는 제2 보정선(70)을 생성하고, 내측 마킹 블랍(X603)의 위치를 보정하는 제2 보정단계(S4012) 및 제2 보정선(70)을 보정하는 제3 보정단계(S4013)를 포함한다.

제1 보정단계(S4011)는 임의의 제1 보정선(61)에 포함되는 좌측 마킹 블랍(X601) 및 우측 마킹 블랍(X602)의 위치를 보정하는 단계로서, 좌측 마킹 블랍(X601) 및 우측 마킹 블랍(X602)을 수직으로 이동시켜 위치를 보정한다. 임의의 제1 보정선(61)의 좌측 마킹 블랍(X601) 및 우측 마킹 블랍(X602)은 상측 제1 보정선(62)의 좌측 마킹 블랍(X621) 및 우측 마킹 블랍(X622)에 의해 보정되거나 하측 제1 보정선(63)의 좌측 마킹 블랍(X631) 및 우측 마킹 블랍(X632)에 의해 보정될 수 있다. 이하, 상측 제1 보정선(62)의 좌측 마킹 블랍(X621) 및 우측 마킹 블랍(X622)에 의해 보정되는 것을 일 예로 설명한다.

제1 보정단계(S4011)는 먼저 도 9에 나타낸 것과 같이 임의의 제1 보정선(61)의 좌측 마킹 블랍(X611)과, 상측 제1 보정선(62)의 좌측 마킹 블랍(X621)과의 수직 거리 a를 측정하고, 임의의 제1 보정선(61)의 우측 마킹 블랍(X612)과, 상측 제1 보정선(62)의 우측 마킹 블랍(X622)과의 수직 거리 b를 측정한 후, a와 b를 평균 내어 보정값인 c를 계산한다. 도 10에 나타낸 것과 같이 임의의 제1 보정선(61)의 좌측 마킹 블랍(X611) 및 우측 마킹 블랍(X612) 각각을, 상기 상측 제1 보정선(62)의 좌측 마킹 블랍(X621) 및 우측 마킹 블랍(X622)과의 수직 거리가 c가 되도록 수직으로 위치를 보정한다.

제2 보정단계(S4012)는 위치가 보정된 좌측 마킹 블랍(X611)과 우측 마킹 블랍(X612)을 연결하는 제2 보정선(70)을 생성하고, 내측 마킹 블랍(X613)의 위치를 보정하는 단계로서, 도 11에 나타낸 것과 같이 임의의 제1 보정선(61)의 수직으로 위치가 보정된 좌측 마킹 블랍(X611)과 우측 마킹 블랍(X612)을 연결하는 직선인 제2 보정선(70)을 생성하고, 도 12에 나타낸 것과 같이 임의의 제1 보정선(61)의 내측 마킹 블랍(X613)을 제2 보정선(70) 상에 위치하도록 수직으로 위치를 보정하는 단계이다.

제3 보정단계(S4013)는 제2 보정선(70)을 보정하는 단계로서, 도 13에 나타낸 것과 같이 제2 보정선(70)을 임의의 수직 기준선(80)에 대하여 직각이 되도록 보정하는 단계이다.

마킹 위치 보정단계(S401)는 픽셀 보간(pixel complement)을 통해 임의의 제1 보정선(61)의 좌측 마킹 블랍(X611), 우측 마킹 블랍(X612) 및 내측 마킹 블랍(X613)의 위치를 보정할 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니며, 마킹 블랍의 위치를 보정할 수 있는 방법이라면 제한없이 이용될 수 있다.

본 발명의 제2 실시예에 따른 OMR 카드 마킹 이미지를 보정하는 방법은 도 14에 나타나는 것과 같이 OMR 카드 마킹본을 촬영 또는 스캔하여 OMR 카드 마킹본 이미지를 얻는 마킹본 이미지 스캔단계(S1022) 및 기준점이 표시된 OMR 카드 견본을 촬영 또는 스캔하여 OMR 카드 견본 이미지를 얻는 견본 이미지 스캔단계(S1021)를 포함하는 이미지 스캔단계(S102), 처리모듈을 통해 OMR 카드 마킹본 이미지에서 복수의 마킹 블랍(marking blobs, X)을 추출하여 추출된 마킹 블랍을 포함하는 마킹 레이어를 얻는 마킹 블랍 추출단계(S2022), OMR 카드 견본 이미지에서 적어도 1개 이상의 기준점 블랍(reference point blobs, Y)을 추출하여 추출된 기준점 블랍을 포함하는 기준점 레이어를 얻는 기준점 블랍 추출단계(S2021) 및 마킹 레이어와 기준점 레이어를 오버랩(overlap)시키는 레이어 오버랩단계(S2023)를 포함하는 블랍 추출단계(S202), 기준점 블랍을 기준으로 수평방향으로 존재하는 가장 가까운 마킹 블랍을 연결하는 확장연결선을 그어나가 확장연결선의 집합인 제1 보정선을 생성하는 예비 처리단계(S302), 제1 보정선을 조정하여 마킹 블랍의 위치를 보정하는 마킹 위치 보정단계(S402)를 포함한다.

이미지 스캔단계(S102)는 마킹본 이미지 스캔단계(S1022) 및 견본 이미지 스캔단계(S1021)를 포함한다. 마킹본 이미지 스캔단계(S1022) 및 견본 이미지 스캔단계(S1021) 처리 순서는 제한되지 않으며, 어느 단계든 먼저 수행될 수 있다.

마킹본 이미지 스캔단계(S1022)는 OMR 카드 마킹본을 촬영 또는 스캔하여 OMR 카드 마킹본 이미지를 얻는 단계로서 전술한 마킹본 이미지 스캔단계(S101)과 동일하게 수행될 수 있다.

견본 이미지 스캔단계(S1021)는 기준점이 표시된 OMR 카드 견본을 촬영 또는 스캔하여 OMR 카드 견본 이미지를 얻는 단계로서 기준점이 표시된 OMR 카드 견본을 스캔하는 것 이외에 전술한 마킹본 이미지 스캔단계(S101, S1022)와 동일하게 수행될 수 있다. 도 15에 본 발명의 일실시예에 따른 견본 이미지 스캔단계(S1021)에 의해 스캔된 기준점이 표시된 OMR 카드 견본 이미지를 나타내었으며, 도 16에 본 발명의 일실시예에 따른 마킹본 이미지 스캔단계(S1022)에 의해 스캔된 OMR 카드 마킹본 이미지를 나타내었다. 스캔되는 OMR 카드 견본은 구겨짐이 없는 상태의 OMR 카드를 사용하여 추출되는 기준점 블랍의 기준으로서의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

블랍 추출단계(S202)는 마킹 블랍 추출단계(S2022), 기준점 블랍 추출단계(S2021) 및 레이어 오버랩단계(S2023)를 포함하는 단계로서, 마킹 블랍 추출단계(S2022) 및 기준점 블랍 추출단계(S2021)의 처리 순서는 제한되지 않으며, 어느 단계든 먼저 수행될 수 있으나 블랍 오버랩단계(S2021)는 마킹 블랍 추출단계(S2022) 및 기준점 블랍 추출단계(S2021) 이후에 수행된다.

마킹 블랍 추출단계(S2022)는 처리모듈을 통해 OMR 카드 마킹본 이미지에서 복수의 마킹 블랍(marking blobs, X)을 추출하는 단계로서, 전술한 마킹 블랍 추출단계(S201)와 동일하게 수행될 수 있다. 도 17에 본 발명의 일실시예에 따른 OMR 카드 마킹본 이미지를 그레이 스케일로 변환하고 마스킹 필터를 적용하여 추출된 마킹 블롭을 포함하는 마킹 레이어를 나타내었다.

기준점 블랍 추출단계(S2021)는 OMR 카드 견본 이미지에서 복수의 기준점 블랍(reference point blobs, Y)을 추출하는 단계로서, 기준점이 표시된 OMR 카드 견본이미지에서 기준점 블랍(Y)을 추출하는 것 이외에 전술한 마킹 블랍 추출단계(S201, S2022)와 동일하게 수행될 수 있다. 도 18에 본 발명의 일실시예에 따른 OMR 카드 마킹본 이미지를 레드 스케일로 변환하고 마스킹 필터를 적용하여 추출한 기준점 블랍을 포함하는 기준점 레이어를 나타내었다.

레이어 오버랩단계(S2023)는 마킹 레이어와 기준점 레이어를 오버랩(overlap)시키는 단계로서 마킹 블랍(X)을 검출한 이미지와 기준점 블랍(Y)을 검출한 이미지를 겹치는 단계이다. 도 19에 본 발명의 일실시예에 따른 레이어가 오버랩된 이미지를 나타내었다.

예비 처리단계(S302)는 오버랩 레이어의 기준점 블랍(Y)을 기준으로 수평방향으로 존재하는 가장 가까운 마킹 블랍을 순차적으로 연결하여 제1 보정선(60)을 생성하는 단계이며, 더욱 구체적으로는 기준점 블랍(Y)을 기준으로 수평방향으로 존재하는 가장 가까운 마킹 블랍을 연결하는 확장연결선을 그어나가 확장연결선의 집합인 제1 보정선(60)을 생성하는 단계이다. 도 20에 본 발명의 일실시예에 따라 기준점 블랍(Y) 및 마킹 블랍(X)을 연결하여 제1 보정선(60)을 생성한 이미지를 나타내었다.

마킹 위치 보정단계(S402)는 제1 보정선(60)을 기준점 블랍(Y)을 기준으로 수평으로 일직선이 되도록 조정하여 마킹 블랍(X)의 위치를 보정하는 단계이며, 도 21에 본 발명의 일실시예에 따라 마킹 블랍(X)이 기준점 블랍(Y)을 기준으로 위치가 보정된 이미지를 나타내었다. 마킹위치 보정은 픽셀 보간(pixel complement)을 통해 이루어질 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다.

본 발명에 따른 OMR 카드 마킹 이미지 보정 방법은 처리모듈을 포함하는 하드웨어를 통해 이루어진다. 하드웨어는 소프트웨어가 구동되는 컴퓨터나 이동식 단말장치 등 광의의 기계장치를 의미하며, 특정한 업무를 수행하기 위해 고안된 일련의 응용 프로그램, 응용 소프트웨어가 수행되는 처리모듈을 포함하는 것이라면 제한없이 이용될 수 있다. 본 발명에서는 처리모듈을 통해 OMR 카드 마킹 이미지 보정의 각 단계가 수행된다.

또한 본 발명에 따른 OMR 카드 마킹 이미지 보정 방법을 수행하기 위한 하드웨어는 인식모듈 및 처리모듈을 포함한다. 인식모듈 및 처리모듈은 동일한 하드웨어에 포함되거나 통신망을 통한 데이터 송수신이 가능한 다른 하드웨어에 각각 포함되는 것일 수 있다. 하드웨어는 이외에도 입력모듈, 출력모듈, 저장모듈 및 제어모듈 등을 더 포함할 수 있다.

인식모듈은 마킹된 OMR 카드를 촬영하거나 스캔하여 이미지 데이터화하여 OMR 카드 이미지로 저장한다. 처리모듈은 인식모듈을 통해 데이터화된 OMR 카드 이미지를 처리하여, 구겨진 OMR 카드 이미지에서 추출된 마킹 블롭(marking blob)들의 위치를 제 위치로 보정하여 판독성능이 향상되도록 한다. 저장모듈에는 스캔된 OMR 카드 이미지 및 처리과정에서 생성되는 데이터 등이 저장된다.

본 발명의 일실시예에 따른 이미지 스캔단계(S10, S101, S102, S1021, S1022)는 각 모서리 중 3군데 또는 4군데에 일정 두께의 테두리를 갖는 다각형의 기준 마커를 갖는 OMR 카드 마킹본 또는 OMR 카드 견본을 이용하여 자동으로 촬영 또는 스캔하는 단계일 수 있다.

OMR 카드 마킹본 또는 OMR 카드 견본은 OMR 카드의 특정 영역에 기준 마커(91)가 위치한다. 도 22a 및 도 22b에 본 발명의 일실시예에 따른 기준 마커(91)가 모서리에 위치한 OMR 카드를 나타내었다. 또한 경우에 따라 회전 여부 식별수단(92)을 더 포함할 수 있다.

기준 마커(91)는 OMR 카드의 각 모서리 중 3군데 이상 위치하여 OMR 카드 스캔 시 촬영 지표 기능을 할 수 있으며, 또한 하드웨어의 처리모듈을 통한 데이터 처리 시 마킹 영역 추출 지표 기능 및 기울임 보정 지표 기능 등을 할 수 있다.

또한 기준 마커(91)는 일정 두께의 테두리를 가지는 다각형, 예를 들면, 사각형 등의 형태를 가질 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니며 후술할 가이드라인에 의해 기준 마커로 인식될 수 있는 형태를 모두 포함할 수 있다.

인식모듈은 기준 마커(91)의 위치를 파악할 수 있는 가이드라인을 내부적으로 생성하고, 가이드라인 영역을 매 프레임마다 체크하여 기준 마커의 위치를 파악함으로써 인식 조건을 만족하면 OMR 카드를 자동으로 촬영하도록 하여 OMR 카드를 스캔한다. 가이드라인 영역만을 체크하면 되므로 빠른 속도로 인식이 가능하고, 자동으로 촬영됨으로써 사용자 편의성을 향상시킬 수 있다.

자동 촬영이 되는 인식 조건은 3개 이상의 가이드라인에서 기준 마커(91)가 인식되는 경우에만 자동으로 촬영이 이루어지도록 하여 OMR 카드 전체의 이미지를 높은 인식률로 인식할 수 있도록 한다. 바람직하게는 4개의 가이드라인에서 기준 마커(91)가 인식 되는 경우에 자동으로 촬영이 이루어지는 것이 OMR 카드 전체의 이미지를 구김이나 기울어짐 없이 인식할 수 있으므로 좋다.

2개 이상의 가이드라인에서 기준 마커(91)가 인식 되지 않는 경우, 즉 OMR 카드가 구겨지거나 기울어짐이 심한 상태인 경우에는 촬영되지 않도록 하여 부정확한 OMR 카드의 스캔을 차단하고, 이로써 이미지 보정 처리의 부담을 줄일 수 있으며, 채점 결과의 신뢰도를 높일 수 있다.

도 23에 가이드라인 상에 기준 마커(91)가 모두 위치하는지 여부를 판단하는 개념도를 나타내었다. 도 23에 나타나는 것과 같이 가이드라인은 일정간격을 가진 2개 이상의 일직선으로, 기준 마커(91)의 테두리 영역을 1로 인식하고, 이외의 영역을 0으로 인식하며, 일직선상에서 010 및 01010의 형태로 인식되는 것만을 기준 마커로 인식한다. 이와 같은 방법을 사용하는 경우, 기준 마커(91)가 회전되어 있는 경우라도 인식이 가능하다.

OMR 카드의 모서리에 위치하는 3개 이상의 기준 마커(91) 및 이를 인식할 수 있는 가이드라인을 통하여 OMR 카드를 리더기, 스캐너 등의 별도의 장비를 이용하지 않고 카메라 등의 인식모듈로 촬영을 하여 인식하더라도 OMR 카드 전체 이미지의 구겨짐이나 기울어짐을 최소화하여 인식할 수 있게 하여 OMR 카드 인식률을 높여 정확한 이미지를 얻을 수 있다. 이로 인하여 후의 데이터 처리 시 이미지 보정 처리 부담을 줄일 수 있어 신속하고 정확한 판독 또한 가능하게 한다.

기준 마커(91)가 OMR 카드의 각 모서리 중 3군데에 위치하는 경우, 3개의 가이드라인 영역에서만 기준 마커를 인식하면 자동 촬영되므로 빠른 스캔이 가능하고, 스캔된 OMR 카드 이미지의 회전 여부를 알 수 있는 장점이 있다. 그러나 쉽게 변형이 가능한 종이로 된 OMR 카드의 특성상 기준 마커(91)가 위치하지 않은 나머지 모서리의 정확한 위치파악이 어려운 단점이 있다.

따라서 OMR 카드의 정확한 위치파악이 가능하도록 기준 마커(91)가 OMR 카드의 각 모서리 중 4군데에 위치하는 것이 바람직하며, 이 경우 OMR 카드 이미지의 회전 여부를 알 수 없는 문제가 있지만, QR 코드, 삼각 마커 등의 회전 여부 식별수단(92)을 OMR 카드에 더 포함함으로써 해결할 수 있다.

본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위내에 있게 된다.

X: 마킹 블랍
Y: 기준점 블랍
60: 제1 보정선
X601: 좌측 마킹 블랍
X602: 우측 마킹 블랍
X603: 내측 마킹 블랍
61: 임의의 제1 보정선
X611: 임의의 제1 보정선의 좌측 마킹 블랍
X612: 임의의 제1 보정선의 우측 마킹 블랍
X613: 임의의 제1 보정선의 내측 마킹 블랍
62: 상측 제1 보정선
X621: 상측 제1 보정선의 좌측 마킹 블랍
X622: 상측 제1 보정선의 우측 마킹 블랍
63: 하측 제1 보정선
X631: 하측 제1 보정선의 좌측 마킹 블랍
X632: 하측 제1 보정선의 우측 마킹 블랍
70: 제2 보정선
80: 임의의 수직 기준선
91: 기준마커
92: 회전여부 식별수단

Claims

OMR 카드 이미지를 얻는 인식모듈 및 OMR 카드 이미지 내의 마킹 위치를 보정하는 처리모듈을 이용하여, 구겨진 OMR 카드를 스캔하여 얻어진 OMR 카드 이미지로부터 마킹 블롭을 추출하였을 때 본래 마킹 위치에서 벗어난 상태로 추출된 경우에 본래 위치로 보정하는 OMR 카드 마킹 이미지 보정 방법으로서,
상기 인식모듈을 통해 OMR 카드 마킹본을 촬영 또는 스캔하여 OMR 카드 마킹본 이미지를 얻는 이미지 스캔단계;
상기 처리모듈을 통해 OMR 카드 마킹본 이미지에서 복수의 마킹 블랍(marking blobs)을 추출하여, 추출된 마킹 블랍을 포함하는 마킹 레이어를 얻는 블랍 추출단계;
상기 처리모듈을 통해 상기 마킹 레이어의 상기 마킹 블랍 중 임의의 마킹 블랍을 기준으로 수평방향으로 존재하는 가장 가까운 마킹 블랍을 연결하는 확장연결선을 그어나가 확장 연결선의 집합인 보정되는 마킹 블랍을 포함하는 임의의 제1 보정선, 및 상기 임의의 제1 보정선에 대하여 상측에 위치하는 마킹 블랍을 포함하는 상측 제1 보정선 또는 상기 임의의 제1 보정선에 대하여 하측에 위치하는 마킹 블랍을 포함하는 하측 제1 보정선을 포함하는 적어도 2개 이상의 제1 보정선을 생성하는 예비 처리단계; 및
상기 처리모듈을 통해 상기 임의의 제1 보정선의 마킹 블랍과 상측 제1 보정선 또는 하측 제1 보정선의 마킹 블랍의 수직 거리를 이용하여 상기 마킹 블랍의 위치를 보정하는 마킹 위치 보정단계;를 포함하는 OMR 카드 마킹 이미지 보정 방법.
제1항에 있어서,
상기 예비 처리단계는 상기 적어도 2개 이상의 제1 보정선 생성 후, 상기 제1 보정선에 포함되는 각각의 마킹 블랍 중 가장 좌측에 위치한 마킹 블랍을 좌측 마킹 블랍으로 지정하고, 가장 우측에 위치한 마킹 블랍을 우측 마킹 블랍으로 지정하며, 내측에 위치한 마킹 블랍을 내측 마킹 블랍으로 지정하는 단계를 더 포함하는 OMR 카드 마킹 이미지 보정 방법.
제2항에 있어서,
상기 마킹 위치 보정단계는
상기 임의의 제1 보정선의 좌측 마킹 블랍과, 상기 상측 제1 보정선 또는 하측 제1 보정선의 좌측 마킹 블랍과의 수직 거리인 a값을 측정하고,
상기 임의의 제1 보정선의 우측 마킹 블랍과, 상기 상측 제1 보정선 또는 하측 제1 보정선의 우측 마킹 블랍과의 수직 거리인 b값을 측정한 후,
상기 a값과 상기 b값의 평균인 c값을 계산하여, 상기 임의의 제1 보정선의 좌측 마킹 블랍 및 우측 마킹 블랍 각각을, 상기 상측 제1 보정선 또는 하측 제1 보정선의 좌측 마킹 블랍 및 우측 마킹 블랍과의 수직 거리가 c가 되도록 수직으로 위치를 보정하는 제1 보정단계를 포함하는 OMR 카드 마킹 이미지 보정 방법.
제3항에 있어서,
상기 마킹 위치 보정단계는
상기 임의의 제1 보정선의 수직으로 위치가 보정된 좌측 마킹 블랍과 우측 마킹 블랍을 연결하는 직선인 제2 보정선을 생성하고,
상기 임의의 제1 보정선의 내측 마킹 블랍을, 상기 제2 보정선 상에 위치하도록 수직으로 위치를 보정하는 제2 보정단계를 더 포함하는 OMR 카드 마킹 이미지 보정 방법.
제4항에 있어서,
상기 마킹 위치 보정단계는
상기 제2 보정선을 임의의 수직 기준선에 대하여 직각이 되도록 보정하는 제3 보정단계를 더 포함하는 OMR 카드 마킹 이미지 보정 방법.
삭제
제4항에 있어서,
상기 마킹 위치 보정단계는 픽셀 보간(pixel complement)을 통해 상기 마킹 블랍을 포함하는 상기 제2 보정선을 보정하여 상기 마킹 블랍의 수직 위치를 보정하는 단계인 OMR 카드 마킹 이미지 보정 방법.
OMR 카드 이미지를 얻는 인식모듈 및 OMR 카드 이미지 내의 마킹 위치를 보정하는 처리모듈을 이용하여, 구겨진 OMR 카드를 스캔하여 얻어진 OMR 카드 이미지로부터 마킹 블롭을 추출하였을 때 본래 마킹 위치에서 벗어난 상태로 추출된 경우에 본래 위치로 보정하는 OMR 카드 마킹 이미지 보정 방법으로서,
상기 인식모듈을 통해 OMR 카드 마킹본 및 적어도 1개 이상의 기준점이 수직으로 위치하여 표시된 OMR 카드 견본을 촬영 또는 스캔하여 OMR 카드 마킹본 이미지 및 OMR 카드 견본 이미지를 얻는 이미지 스캔단계;
상기 처리모듈을 통해 OMR 카드 마킹본 이미지에서 복수의 마킹 블랍(marking blobs)을 추출하여 추출된 마킹 블랍을 포함하는 마킹 레이어를 얻고, 상기 OMR 카드 견본 이미지에서 기준점 블랍(reference point blobs)을 추출하여, 추출된 기준점 블랍을 포함하는 기준점 레이어를 얻으며, 상기 마킹 레이어와 상기 기준점 레이어를 오버랩(overlap)시켜 마킹 블랍 및 기준점 블랍을 포함하는 오버랩 레이어를 얻는 블랍 추출단계;
상기 처리모듈을 통해 상기 오버랩 레이어의 상기 기준점 블랍을 기준으로 수평방향으로 존재하는 가장 가까운 마킹 블랍을 연결하는 확장연결선을 그어나가 확장연결선의 집합인 제1 보정선을 생성하는 예비 처리단계; 및
상기 처리모듈을 통해 상기 제1 보정선을 상기 기준점 블랍을 기준으로 일직 수평선이 되도록 조정하여 상기 마킹 블랍의 위치를 보정하는 마킹 위치 보정단계;를 포함하는 OMR 카드 마킹 이미지 보정 방법.
삭제
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제9항에 있어서,
상기 마킹 위치 보정단계는 픽셀 보간(pixel complement)을 통해 상기 마킹 블랍을 포함하는 상기 제1 보정선을 보정하여 상기 마킹 블랍의 위치를 보정하는 단계인 OMR 카드 마킹 이미지 보정 방법.
제1항에 있어서,
상기 블랍 추출단계는,
상기 OMR 카드 마킹본 이미지를 그레이 스케일로 변환하는 단계; 및
마스킹 필터(masking filter)를 이용하여 상기 마킹 블랍을 추출하는 단계;를 포함하는 OMR 카드 마킹 이미지 보정 방법.
제1항 또는 제8항에 있어서,
상기 이미지 스캔단계는 각 모서리 중 3군데 또는 4군데에 일정 두께의 테두리를 갖는 다각형의 기준 마커를 갖는 OMR 카드 마킹본 또는 OMR 카드 견본을 이용하여 자동으로 촬영 또는 스캔하는 단계인 OMR 카드 마킹 이미지 보정 방법.