基于图像的试卷成绩复核系统研究与实现开题报告

1. 研究目的与意义

在中国这样一个人口大国里，选拔人才的一大重要方式就是考试。从小学开始，学生就面临各种各样的考试，而像中考，高考，研究生考试这种意义重大的考试，其结果对于每一位考生今后的发展都是举足轻重的。提到考试那就肯定离不开成绩的统计与复核，评优、奖学金评选、升学甚至是出国留学都是与成绩相关的。为了保证最终成绩的绝对准确公正，需要每一位教师在批改出成绩后在重新计算复核一遍。随着时代的发展与社会的进步，九年义务制教育使得基础教育普及，越来越多的人有了获得更高等教育的需要，随之而来的就是越来越多份试卷需要人工的处理。成绩复核只是简单的将成绩栏各分数相加比对，但是对于考试人数众多的课程，这种工作确实是一件费力的差事，而且让教师这些高素质人才耗费大量精力在重复这些简单的劳动上属实是一大浪费。所以如果能够自动识别每项得分和总成绩，并完成成绩复核将是一件有意义的事情。

近年来，随着机械学习与人工智能的科技高速发展，数字图像处理技术越来越受到人们的重视与发展。自然也有了希望能够完全由计算机来实现成绩复核的想法。而实际上，成绩栏的位置都是相对固定的，格式也基本都是“题号 得分”这种。如果能够让计算机自动识别出教书书写的成绩并作简单的加法运算，完成成绩复核的工作，这样就可以为广大教师解决一个费时费力的难题。目前已经有了很多成熟的识别手写体数字的算法，这些算法在单独识别个别数字时准确性都是非常理想的，但是带入到实际的应用中，比如说试卷的成绩复核中，由于复杂的实际背景，计算机在识别时往往不能做到十分准确。

本设计将采用数字图像处理的方法，对苏州科技大学试卷模板进行成绩的复核操作。通过试卷图像预处理，单元格数据提取，单元格数据识别与复核实现基于苏科大试卷模板的成绩复核系统，避免人工处理时由于长时间工作，疲劳而导致成绩复核出错，有效提高成绩登录的准确性与客观性。

2. 研究内容和预期目标

试卷成绩复核中的成绩表格是手写表格的一种，手写表格的分析及手写数字识别的研究对文化的发展、教育、金融等领域的进步有重大意义，手写表格内容提取识别技术已成为近年来图像识别领域的重要研究方向。

在试卷成绩复核系统中，处理成绩表格时，应用了较多图像处理技术，如字线分离、数字分割和数字识别等。

研究内容：

3. 研究的方法与步骤

研究方法：

首先拟采用中值滤波算法对苏州科技大学某科考试试卷图像进行滤波降噪处理，在众多种滤波方式的选择中，中值滤波能在去除噪声的同时，保证图像原本的有用信息，所以本设计计划采用中值滤波的方式。对降噪处理过的试卷图像用hough变换，使倾斜的部分矫正，鉴于成绩栏有垂直于水平面的竖线，所以用极角和极径表示的极坐标方程方式。

接着是对成绩栏单元格内手写数字的提取，考虑到成绩栏的格式比较固定，拟计划先用矩形检测出成绩栏的位置，然后对于手写字体的颜色特征，准备将试卷图像rgb转hsv，并将红色的字迹提取出来。对提取出来的红色字迹进行膨胀运算和腐蚀运算，通过这些运算填充手写数字图像的小孔、弥合小间隙，对处理好之后的清晰数字图像进行轮廓检测，大致确定成绩栏中每一项成绩的位置，即提取出的手写数字的组合方式。

4. 参考文献

[1] 杨青燕, 彭延军. 基于灰度图像的答题卡识别技术[j]. 山东科技大学学报（自然科学版）, 2009, 028(003):99-102.

[2] 张站, 刘政怡， 吴建国, et al. 基于图像识别的阅卷系统的设计与实现[j].微型机与应用, 2011, 30(4):44-47.

[3] 贾志先. 基于支持向量机的空白试卷识别方法[j]. 山西大学学报(自然科学版) 2011, (3):20-25.

5. 计划与进度安排

2.25--3.28，熟悉课题背景，查阅中英文资料，完成毕设开题。

3.28--4.30，开展课题内容，完成课题的主要实验工作和程序调试。

5.01--5.20，撰写毕设论文初稿并完成中英文翻译。