[发明专利]基于移动设备的问卷和表格数字化识别方法及系统

权利要求书

1.一种基于移动设备的问卷和表格数字化识别方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤一，问卷或表格的分割：根据纸质问卷或者表格图片的角点特征，使用VuforiaSDK训练样本图片，在复杂多变的背景中快速高效的分割出问卷或表格；

步骤二，问卷或表格的校准：根据OpenGL系统中的坐标变换，将分割出问卷或表格的物体坐标转换为屏幕坐标，并通过仿射变换来校准各种位置的问卷或表格；

步骤三，问卷或表格的识别：对校准的问卷或表格进行图像处理，按照顺序将表中的选项数字化，根据选择框中黑色区域占整个区域的比例来判读该选项是否被选，输出被选中的选项的数字标号；根据数字标号和本地建立的问卷或者表格选项内容的SQL库，输出被选中的选项及内容；

所述步骤二，包括如下操作步骤：

第一步:首先得到问卷的顶点坐标，即在模型坐标系的坐标(x_obj,y_obj,z_obj,w_obj)，照相机坐标系的坐标(x_eye,y_eye,z_eye,w_eye)是由模型坐标乘以模式矩阵得:

第二步:照相机坐标系下的坐标(x_eye,y_eye,z_eye,w_eye)通过乘以投影矩阵得到裁剪坐标系下顶点的坐标(x_clip,y_clip,z_clip,w_clip):

第三步：将裁减坐标系下的坐标除以w_clip,即得到归一化的设备坐标(x_ndc,y_ndc,z_ndc)，该坐标经过平移和缩放就得到屏幕坐标，通过视口变换将该坐标转换成屏幕坐标(x_w,y_w,z_w)：

其中(x,y,w,h)是屏幕窗口的起点和大小，(x,y)是屏幕窗口起点的坐标，w是屏幕的宽度，h是屏幕的高度，(n,f)是屏幕的深度范围，线性情况下n→-1,f→1；

第四步：通过仿射变换在移动设备屏幕上将在不同位置的问卷或者表格校准，其中使用的仿射变换的矩阵为：

平移变换：将屏幕上点(x,y)平移到点(x+dx,y+dy),dx是横坐标平移的距离，dy是纵坐标平移的距离，变换矩阵为：

旋转变换：将屏幕上点(x,y)围绕远点逆时针旋转θ，变换矩阵为：

缩放变换：将屏幕上点(x,y)的横坐标放大或缩小到原来的sx倍，纵坐标放大或缩小到原来的sy倍，变换矩阵为：

2.根据权利要求1所述的基于移动设备的问卷和表格数字化识别方法，其特征在于：所述步骤一，具体为：从复杂背景中分割出问卷，求出问卷或表格的四个顶点坐标，首先根据问卷或表格的角点特征训练出相应的库，然后在移动设备中启动Vuforia SDK使用训练的库对问卷或表格进行识别，识别过程中采用OpenGL渲染移动设备的界面，计算出问卷或表格的四个顶点在以问卷或表格为中心建立的坐标系下的三维坐标。

3.根据权利要求1所述的基于移动设备的问卷和表格数字化识别方法，其特征在于：所述步骤二，具体为：将问卷或表格的三维顶点坐标通过矩阵变换转换成移动设备的屏幕坐标，即利用OpenGL中坐标系的转换，建立模式矩阵和投影矩阵，并通过视口变换将物体坐标系下的三维坐标转换为屏幕坐标，然后根据仿射变换将不同位置的问卷或表格校准。