[发明专利]一种基于改进Hough变换的答题卡识别方法

说明书

本发明公开了一种基于改进Hough变换的答题卡识别方法。本发明步骤如下：步骤1、图像预处理，对已获取的答题卡图像进行预处理的操作，主要包括对图像的归一化处理、平滑处理、灰度处理和二值化处理；步骤2、进行倾斜校正，基于改进的Hough变换算法进行直线检测，然后根据所定位的特征直线的位置计算倾斜的角度，再将图像旋转至竖直位置，得到校正后的答题卡的二值图像；步骤3、区域分割，对校正后的答题卡的二值图像进行形态学滤波后进行分割；步骤4、进行目标识别，根据区域分割的划分结果，对答题区域进行标记操作，同时检测答题的结果。本发明降低了对答题卡识别机器的要求，克服了光电阅卷必须使用专用设备的缺点，进而降低了成本。

技术领域

本发明涉及的是计算机阅卷系统，更具体地说是一种基于改进Hough变换的答题卡识别方法。

背景技术

计算机在人们学习、工作和生活的方方面面扮演着非常重要的角色，教育也成为大家越来越重视的一个方面。考试是检验学生知识掌握程度的一大重要形式，而阅卷是考试过程中不可或缺的一个环节，现在考试大多使用答题卡来进行答题以及阅卷，在这一领域使用计算机智能阅卷取代人工阅卷方式已成为一种必然的趋势。通过计算机阅卷的方式不仅可以减轻批卷人的压力，降低了人为错误发生的几率，更重要的是减少了阅卷时间，提高了阅卷效率和质量。利用计算机对学生答题卡进行智能管理，可以将学生们的信息整理成库延长了保存时间，还可以结合信息化技术创新，具有非常重要的意义。

阅卷方式的发展主要经历了五个阶段：第一阶段手工阅卷，从科举考试到现代信息技术诞生之前，人们一直采用人工手动阅卷的方式。第二阶段光标阅读机阅卷，操作简单、快速、准确是它的优点，但它不能进行主观题判卷以及成绩的处理，此外，阅读机的运行环境要求也极高，考试成本也大幅提高，所以限制了它应用的范围。第三阶段扫描阅卷，与光标阅读机相比扫描阅卷采用普通纸张黑白印刷，有效降低了考试的成本。第四个阶段是计算机网上阅卷，在扫描阅卷的基础上又增加了客观题自动阅卷、主观题网上评卷的功能。第五阶段多形式阅卷，如最近许多资格证书考试和选拔性考试常采取的无纸化阅卷，考生只需要在计算机上答题，计算机会自动智能分析，大大节约了成本。

目前应用最为广泛的阅卷形式为计算机网上阅卷，它的优点在于其客观公正、成本较低、便于维护且效率高等。在促进阅卷信息化的发展的同时，还得到了社会的广泛好评。但由于在实际应用中使用成本高昂，从而限制了它的使用范围。

发明内容

本发明公开的是一种基于改进Hough变换的答题卡识别方法。其主要目的在于在现有计算机阅卷技术存在的基础上增加倾斜角校正的功能以降低答题卡识别的环境要求。

一种基于改进Hough变换的答题卡识别系统，包括图像预处理模块、倾斜校正模块、区域分割模块和目标识别模块；图像预处理模块用于对已获取的答题卡图像进行预处理的操作，主要包括对图像的归一化处理、平滑处理、灰度处理和二值化处理；倾斜校正模块是基于改进的Hough变换算法进行直线检测，然后根据所定位的特征直线的位置计算倾斜的角度，再将图像旋转至竖直位置，得到校正后的答题卡的二值图像；区域分割模块是对校正后的答题卡的二值图像进行形态学滤波后进行区域分割；目标识别模块是指根据区域分割的划分结果，对答题区域进行标记操作，同时检测答题的结果。

一种基于改进Hough变换的答题卡识别方法，具体实现步骤如下：

步骤1、图像预处理

对已获取的答题卡图像进行预处理的操作，主要包括对图像的归一化处理、平滑处理、灰度处理和二值化处理；

步骤2、进行倾斜校正

基于改进的Hough变换算法进行直线检测，然后根据所定位的特征直线的位置计算倾斜的角度，再将图像旋转至竖直位置，得到校正后的答题卡的二值图像；

步骤3、区域分割