基于图像的试卷自动登分方法研究开题报告

1. 研究目的与意义

背景：众所周知，教学离不开考试，考试对于学生而言是检测这个阶段他们的学习成果，对于老师而言可以检验他们这段时间的教学效果，发现自己平时教学所忽视的存在漏洞，并且进一步改善自己的教学内容和教学方法，帮助在学习上有困难的同学们。国民教育行业中，为了减轻教职工们的负担，提高他们的工作效率，越来越多的应用软件、实用性系统被应用于日常的学习工作中。在现有的评卷模式中,尽管有读卡机的存在,但主观题无法被彻底摒弃，老师的任务仍旧繁重,不仅要对答案的正确性及合理性做出评判，还要对最后的分数进行汇总，且汇总分数占用了大量的时间，工作量特别大长时间的工作会导致眼睛疲劳，这样可能会增加成绩汇总的出错率，无形中降低了老师的工作效率。分析当前国内阅卷现状，尚未在教师批改试卷中出现适合于大学教师使用的试卷自动登分系统，故此为满足需要改善效率，准备设计“基于试卷的自动登分系统”，这是一个给试卷自动处理和信息提取应用系统。作为一个自动处理识别系统，它的最大特色是可以进行学生学号和成绩的自动识别、提取、和导出，以实现自动化和信息化。自动登分系统的提出将有效解决人工分数汇总的问题，相对于人工进行的分数汇总来说，累分系统的正确率及可靠性更高，速度更快。

目的：本研究基于试卷的自动登分系统主要会借用matlab数字图像分析技术对扫描得到的试卷依次做灰度化、二值化、去噪等预处理，利用霍夫变换提取直线、对偏斜直线按照偏转角度做旋转校正得到水平直线，搜寻红色数字所在具体位置并对分数实行分割，根据试卷的特征提取学生的学号和成绩，最后进行登分。该系统对分数实行分割后，将会采用人工神经网络算法对手写数字进行字符识别,可以恢复一些已经分析过的图像的特性，并加以整合，可以防止一些数据的损失，得到更高准确率的字符识别结果。

意义：本次毕业设计将运用matlab数字图像分析技术对试卷进行处理分析，通过图像预处理，图像去噪，图像增强，图像识别，图像分割，准确定位学生学号栏和成绩栏，识别对应的相关信息。从而实现试卷的自动登分，简化快速化登分方法，提高学生学号与成绩的准确率。

2. 研究内容和预期目标

现阶段学校的试卷都是老师人工批改，然后再将学生的考试成绩一个个的输入到系统里，然而这是一个很巨大的工程，工作量特别大，特别耗费时间。本课题要求基于试卷的自动登分，运用图像处理的方法识别试卷上的学生信息与成绩，并获取相关信息。本毕业设计采用图像处理方法可以精细地识别试卷上的内容，相比老师会更加快速准确地识别到所需要的信息，这种客观的数字图像识别提取信息与传统的人工登分具有良好的相关性，也表现出很好的可靠性。

研究内容：

1.设计试卷自动登分方案。

3. 研究的方法与步骤

研究方法：

首先对扫描的试卷进行图像灰度化，二值化，去噪声等预处理，减少图片中的色彩信息，滤除无用信息，恢复有用的真实信息，让图像易于识别。

然后使用连通区域标记函数的算法，遍历图像，记录图像中连续的像素点，再对原图像进行重新标记。膨胀、腐蚀、形态学开，闭运算将处理后的图像变得更加平滑。用霍夫变换检测和提取出对象中的一些特定的图案。

4. 参考文献

[1] 张方舟,袁野.面向试卷累分系统的数字图像处理技术[j].计算机与数字工程,2018,46(07):1427-1432.

[2] 张新晨,陈淑珍,赵雪松.利用图像分析实现函件自动登单处理系统[j].武汉大学学报(理学版),2002(01):116-120.

[3] 高育鹏,杨俊,何广军.基于图像识别的自动阅卷系统研究[j].现代电子技术,2006(22):119-120 127.

5. 计划与进度安排

2.24--3.12，熟悉课题背景，查阅中英文资料，完成毕设开题。

3.13--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。