基于直线检测的电子阅卷方法_3

文档序号:9327374阅读:来源:国知局
像对应的边缘图像,检测所述边缘图像中的直线,并标记所述检测到的直线在所述待评阅试卷图像中的位置,将所述直线中斜率相同的直线划为同一直线簇,得到所述直线簇的集合IL1, L2, L3……LM},其中M为自然数。
[0039]在该技术方案中,通过拍照或扫描得到待评阅纸质试卷的图像,对待评阅试卷的图像进行边缘处理后得到所述待评阅试卷图像对应的边缘图像,通过LSD算法(LineSegment Detect1n,直线检测)检测试卷边缘图像中符合预设条件的直线,例如,满足预设长度的直线、斜率在预设范围内的直线等。在待评阅试卷图像中标记检测到的直线对应的位置坐标,具体地,可以在电子阅卷系统中建立坐标系,待评阅试卷图像输入电子阅卷系统后,在该坐标系中对输入的待评阅试卷图像中的直线的位置坐标进行标记。同时,将检测到的直线按照斜率进行划分,相同斜率的直线划为同一直线簇,得到直线簇的集合(L1, L2, L3……LJ,其中M为自然数。
[0040]在上述技术方案中,所述步骤202中通过识别待评阅试卷图像中的特征标识,获取所述待评阅试卷图像对应的模板试卷图像。具体地,所述试卷特征标识用于标识该待评阅试卷,特征标识可以为字符编码、条码和/或二维码等。通过识别该特征标识可以获取待评阅试卷对应的模板试卷图像及试卷相关数据,例如,试卷内容区域的类别、分布信息和位置区域等。
[0041]在上述技术方案中,所述步骤203中通过提取待评阅试卷图像对应的模板试卷图像中的内容区域对应的直线,标记所述直线的位置,将所述直线中斜率相同的直线划为同一直线簇,得到所述模板试卷图像对应的直线簇的集合IT1, T2, T3……TN},其中N为自然数。同样地,也可以在设计模板试卷图像时,标记模板试卷图像中内容区域对应的直线,记录所述直线的位置,根据待评阅试卷图像中的特征标识获取对应的模板试卷图像后,便可以直接得到模板试卷图像对应的直线簇的集合IT1, T2, T3……τΝ}。
[0042]在该技术方案中,具体地,根据试卷的格式设计,模板试卷图像中通常包括水平方向和垂直方向的两组直线,即水平直线簇和垂直直线簇。同样地,根据试卷设计需要,模板试卷图像中也可以包括多种不同方向的直线,从而得到对应的多个直线簇。
[0043]在上述技术方案中,所述步骤204,具体为:分别在所述直线簇集合IL1, L2, L3……LJ的直线簇Lj中选取第一直线和第二直线,以及在所述直线簇集合IT1, T2,T3……TN}的直线簇T1中选取第三直线和第四直线,其中,1、j是自然数,且O < i < N,0 < j < M ;平移、旋转和/或缩放所述模板试卷图像,使所述第一直线、第二直线分别与所述第三直线、第四直线的位置重合,或者使所述第一直线、第二直线分别与所述第四直线、第三直线的位置重合,记录所述模板试卷图像的平移位移、旋转矩阵和/或缩放比例;统计所述直线簇T1中与所述直线簇L,中直线位置重合的直线数量,确定所述直线簇T 1与直线簇L ,的匹配度;遍历所述直线簇集合ILdI^L3……Lm}中每一直线簇,确定所述直线簇集合O^bL3……Lm}中的每一个直线簇与所述直线簇集合IT1, T2,T3……TJ中的每一个直线簇的匹配度。
[0044]在该技术方案中,在待评阅试卷图像对应的直线簇集合IL1, L2, L3……LJ中任意选取直线簇L,,在直线簇L,中任意选取两条直线,即第一直线和第二直线,以及在模板试卷图像对应的直线簇集合IT1, T2,T3……TJ中任意选取直线簇T1,在中直线簇T1任意选取两条直线,即第三直线和第四直线,其中,1、j是自然数,且O < i彡N,O < j彡M。平移、旋转和/或缩放所述模板试卷图像,使所述第一直线、第二直线分别与所述第三直线、第四直线的位置重合,或者使所述第一直线、第二直线分别与所述第四直线、第三直线的位置重合。同样地,也可以平移、旋转和/或缩放所述待评阅试卷图像,使所述第一直线、第二直线分别与所述第三直线、第四直线的位置重合,或者使所述第一直线、第二直线分别与所述第四直线、第三直线的位置重合,此处不再赘述。当所述第一直线、第二直线分别与所述第三直线、第四直线的位置重合时,或者使所述第一直线、第二直线分别与所述第四直线、第三直线的位置重合时,记录所述模板试卷图像或所述待评阅试卷图像当前的平移位移、旋转矩阵和/或缩放比例,同时统计所述直线簇1\中与所述直线簇L 中直线位置重合的直线数量,确定所述直线簇1^与直线簇T 匹配度R,具体地,所述直线簇T 与所述直线簇L ,的匹配度Rlj为Rlj= a/b,其中,b为所述直线簇T 直线的数量,a为直线簇T1中与所述直线簇L j中直线位置重合的直线的数量。例如,所述直线簇!\中的直线数量为40,其中30条与所述直线簇L,中直线位置重合,则所述直线簇T 与所述直线簇L ,的匹配度R ^为0.75。遍历所述直线簇集合ILdI^L3……Lm}中的每一直线簇以及所述直线簇集合IT1, T2,T3……TN}中的每一直线簇,确定所述直线簇集合ILdI^L3……Lm}中每一个直线簇与所述直线簇集合IT1, T2,T3……TN}中每一个直线簇之间的匹配度。
[0045]在该技术方案中,通过判断所述待评阅试卷的直线簇Lj中与模板试卷图像的直线簇T1中存在位置重合的直线的数量,确定直线簇L ,与直线簇T i的匹配度,具体地,可以预先设定直线重合度阈值,当直线簇L,中的直线I与直线簇T ,中的直线t重合部分长度占直线t总长度的比值超过所述预设的重合度阈值,即判断所述直线I与所述直线t重合,通过统计直线簇1^与直线簇T 存在位置重合的直线的数量,确定直线簇L ]与直线簇T i的匹配度;同样地,也可以记录直线簇1^中的直线I #直线簇T冲的直线t運合部分长度占直线L总长度的比值R P则直线簇1^与直线簇T 4勺匹配度R = (R !+R2+R3+……+Rn) +N,其中,N为直线簇T1中包含的直线数。
[0046]在上述技术方案中,所述步骤205,具体为,根据所述直线簇集合IL1, L2, L3……LM}与所述直线簇集合IT1, T2,T3……TJ中匹配度最高的直线簇LjP直线簇Tu对应的所述模板试卷图像的平移位移、旋转矩阵和/或缩放比例,调整所述直线簇集合IT1, T2,T3……TN}中的直线及所述模板试卷图像,其中,U、V是自然数,且O < V < M,0 < u < N ;选取所述直线簇集合IT1, T2, T3……TJ中所述直线簇Tu以外的任一直线簇T e,其中,O < e彡N,且e乒U,通过沿直线簇Tu中的直线方向平移所述模板试卷图像,统计所述直线簇集合{L 1; L2, L3……LmI中所述直线簇Lv以外的每一直线簇中与所述直线簇?\中直线位置重合的直线数量,确定与所述直线簇I;的匹配度;遍历所述直线簇集合IT1, T2,T3……TN}中所述直线簇Tu以外的每一直线簇,确定所述直线簇集合ILdI^L3……Lm}中所述直线簇Lv以外的直线簇与所述直线簇集合IT1, T2,T3……TN}中所述直线簇Tu以外的直线簇匹配度最高的直线簇L p和直线簇Tk,根据所述直线簇Lp和所述直线簇T 配时所述模板试卷图像的平移位移,平移所述模板试卷图像,其中,k、p是自然数,且O < k < N,0 < P < M ;判断所述直线簇Lv与所述直线簇Tu的匹配度以及所述直线簇L p与所述直线簇T k的匹配度是否满足预设的匹配度阈值,若是,则确定所述待评阅试卷图像中与所述模板试卷图像的内容区域相同位置的区域为所述待评阅试卷图像的内容区域。
[0047]在该技术方案中,根据统计得到的所述直线簇集合O^LL3……Lm}每一直线簇与所述直线簇集合IT1, T2,T3……TN}中每一直线簇的匹配度,选取直线簇集合(L1, L2, L3……LJ与所述直线簇集合IT1J2J3……TJ中匹配度最高的直线簇江和直线簇Tu,其中,U、V是自然数,且O < V彡M,0 < u彡N。根据直线簇江和直线簇T u匹配时所述模板试卷图像的平移位移、旋转矩阵和/或缩放比例,平移、旋转和/或缩放所述直线簇集合IT1, T2,T3……TN}中的直线及所述模板试卷图像。同样地,也可以平移、旋转和/或缩放所述直线簇集合IL1, L2, L3……Lm}中的直线及所述待评阅试卷图像,此处不再赘述。在所述直线簇集合IT1, T2, T3……TN}中选取除Tu以外的任一直线簇,其中,O < e ( N,通过沿直线簇Tu中的直线方向平移所述模板试卷图像,同样地,也可以沿直线簇Tu中的直线方向平移所述待评阅试卷图像,此处不再赘述。统计所述直线簇集合O^bL3……Lm}中所述直线簇Lv以外的每一直线簇中与所述直线簇中直线位置重合的直线数量,得到直线簇集合IL1, L2, L3……LJ中所述直线簇Lv以外的每一直线簇与直线簇1\的匹配度G。具体地,匹配度Grf= c/d,其中,d为所述直线簇1\中直线的数量,c为直线簇T冲与所述直线簇Lf中直线位置重合的直线的数量。遍历所述直线簇集合IT1, T2,T3……TN}中所述直线簇Tu以外的每一直线簇,得到直线簇集合IT1, T2,T3……TN}中所述直线簇Tu以外的每一直线簇与所述直线簇集合O^LaL3……LJ中所述直线簇Lv以外的每一直线簇的匹配度,确定所述直线簇集合IL1, L2, L3……Lm}中所述直线簇Lv以外的直线簇与所述直线簇集合IT1, T2, T3……TJ中所述直线簇Tu以外的直线簇中匹配度最高的直线簇L。和直线簇T k,根据所述直线簇Lp和所述直线簇T 配时所述模板试卷图像的平移位移,平移所述所述模板试卷图像。同样地,也可以根据所述直线簇Lp和所述直线簇T k匹配时所述待评阅试卷图像的平移位移,平移所述待评阅试卷图像,此处不再赘述,其中,k、p是自然数,且O < k彡N,O < P彡M ;判断所述直线簇Lv与所述直线簇T.的匹配度以及所述直线簇L p与所述直线簇T k的匹配度是否满足预设的匹配度阈值,若是,则确定所述待评阅试卷图像中与所述模板试卷图像的内容区域相同位置的区域为所述待评阅试卷图像的内容区域。具体地,所述直线簇Lv与所述直线簇Tu的匹配度为R uv,所述直线簇Lp与所述直线簇T k的匹配度为G kp,则计算待评阅试卷图像与模板试卷图像的匹配度H = RuvXGkp,若H大于0.7,则确定待评阅的试卷图像与模板试卷图像匹配,此时待评阅试卷图像的内容区域与模板试卷图像的内容区域位置一致,可以根据模板试卷图像中标记的试卷内容区域的位置信息,在待评阅试卷图像中提取相同位置区域的图像。
[0048]在该技术方案中,由于根据常规的试卷设计,试卷图像中通常只包括水平方向和垂直方向的两组直线,对模板试卷图像进行直线提取并根据直线斜率进行划分直线簇时,可以得到水平直线簇和垂直直线簇。可以首先通过对模板试卷图像(或待评阅试卷图像)进行平移、旋转和/或缩放,计算待评阅试卷图像中的每一直线簇与模板试卷图像中水平(或垂直)方向直线簇的匹配度,确定待评阅试卷图像中与模板试卷图像中水平(或垂直)方向直线簇的匹配度最高的直线簇,记录所述最高匹配度R,以及记录所述匹配度最高时模板试卷图像(或待评阅试卷图像)的平移位移、旋转矩阵和/或缩放比例。然后,根据所述平移位移、旋转矩阵和/或缩放比例对所述模板试卷图像(或待评阅试
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