摘要
针对网上阅卷系统的应用,探讨了图像采集、图像分析、图像切割等具体图像处理方法。可以使OMR 识别率达到100 % ,真实反映阅卷信息。
关键词 网上阅卷;图像采集;图像分析;图像切割
中图分类号: TP 18 文献标识码: A
网上阅卷系统是利用网络及图像处理技术并结合传统阅卷经验进行设计开发的信息管理系统。利用信息技术手段,实施计算机网上阅卷,是保证考试阅卷工作高效、准确、公平、公正的有效手段,代表了考试阅卷的发展方向。网上阅卷是在考试规模不断扩大,而当前又不能完全实现无纸化考试的情况下产生的。图像处理是网上阅卷的前期工作,必须先对图像进行网上阅卷,网上阅卷才能进行。有了高效的图像处理技术才能保证考试的公正公平原则。
本文着重介绍了网上阅卷的前期工作,即图像采集,客观题评定,图像切割。
1 图像采集
图像采集采用高速扫描仪将试卷扫描成像,通过OMR 识别技术与条码识别技术将图像中的准考证号与数据库中的准考证号加以比较,保证图像与考生一致后保存图像。图像采集中要根据需要设置图像灰度以及清晰度(分辨率) ,还要考虑图像的存放格式,根据实际经验证明图像以Tif PackBit s 格式存储比较理想,满足了图像识别的需要,而且图像存储控件也不大[1]。
程序实现部分:
图像采集采用C# . NET 实现
(1) 将扫描仪扫描的图像存储到指定路径
Private bool Save ImageTemp ()
{
Scaner. Save ( Image , tif - path ,ImageFormat . Tif PackBit s , 8 , 1 , 1 , 1 , SaveMode.Overwrite) [2 ] ;
}
说明:Scaner 为扫描控件对象,该对象可以获得扫描的图像,扫描后将扫描仪的图像Image 存放指定路径tif - path 中,图像格式为Tif PackBit s ,字节数为8 ,存储图像开始页数1 ,存储图像结束页数1 ,存储张数1 ,存储方式有覆盖、替换、插入、追加等方式
(2) 从数据库中查找指定记录
Private bool SearchInDataBase (st ring ZKZH)
{
St ring SqlText =“select 3 f rom 数据表where 查找标志= ’”+ ZKZH +“’”;
∥执行查询,将查询结果保存到数据库中
∥判断查询结果,如果在数据库中有该记录,保存该图像,否则作为问题图像处理
}
说明:函数参数ZKZH 为查询标志,在数据库中为唯一值不能重复,问题图像包括ZKZH 未涂、ZKZH 重复、ZKZH 长度有误等,需要根据考试业务需要,进行相应处理。
2 图像分析
客观题评定即图像分析过程。图像分析是指对扫描的图像进行定位、取值的过程[3 ]。这一过程非常重要,直接关系到最终成绩,所以需要绝对准确。可以通过验证试卷的几个有效标记(同步头) 来进行定位。例如可以根据先前测量结果,大体估计一下第一个同步头的坐标,在扫描过程中检测这个位置是否存在同步头(可以通过计算该点附近像素值以及该点附近像素个数判断是否为同步头) ,确定第一个同步头后便可以根据这个同步头确定其他同步头位置,其他答案位置可以根据距同步头的距离加以检测。为了保证图像定位的准确,扫描过程中必须保证图像完整,图像不能变形,不能歪斜,在此基础上根据同步头位置定位答题位置。在答题区域判断图像的灰度值,然后与标准答案比较,把结果保存到数据库中。
程序实现部分:
图像分析采用Delphi 实现
(1) 获取各个同步头坐标
Procedure Get PPPos ( var PP : array ofTPPInfo) [4 ]
Var
I : Integer ;
Begin
∥获取图像指定位置的灰度值,验证该位置是否可以满足同步头要求
∥如果该点是同步头则设置PP[ i ]的坐标
End ;
说明: TPPInfo 中定义了同步头的相关信息,如坐标位置等
(2) 得到任意涂点的真实坐标
Procedure Get TruePos(var Pos1 :Rect) ;
Begin
∥通过Get PPPos 函数可以获得同步头各点真实坐标,然后根据图像各点
∥与同步头的距离获取图像上任意一点Pos1 的真实坐标
End ;
说明: Pos1 为图像上任意一点坐标,通过计算可以得到Pos1 的真实坐标
(3) 获取卷面OMR 串
Function GetOMR ( X: Ineger ; Y: Integer ) :
St ring ;
Begin
∥获取指定点(X , Y) 附近区域的灰度值,判断是否满足添涂标准将结果返回
End ;
(4) 将OMR 保存到数据库中
Procedure SaveOMR ( ZKZH: St ring ; OMR :St ring)
Var
SQL :St ring ;
Begin
∥验证该卡是已经分析
∥if (CheckInOMR() ) then
Begin
SQL : =‘ Insert into OMR 表
(ZKZH ,OMR) Values (’‘‘ + ZKZH +‘‘‘ ,‘‘‘ +OMR +‘‘‘’;
∥执行SQL 语句
End ;
End ;
∥参数OMR 通过GetOMR 函数得到指定的位置的值,然后组织成串传给OMR
3 图像切割
图像切割是对扫描的图像进行重新组合,根据评卷要求对图像的相应位置进行切割,切割后合并成一张或几张图像供网上阅卷使用。切割也是对图像定位的过程,根据实际需要确定切割区域,切割数量,然后根据同步头位置确定图像位置,将各个区域保存成需要的文件格式[5 ]。切割试卷时要保证切割后的试卷不能缺少正常答题。为了避免答题内容超出,试卷切割区域需要留出一定范围。由于图像经过扫描以及识别过程,所以图像切割过程相对来说定位难度不是很高。图像切割采用Delphi 实现:
Procedure Cut Image ()
begin
newImage. Canvas. BrushCopy (CutRect ,Image. Picture.Bitmap ,NewRect ,clBlack) ;
newImage. Canvas. CopyRect ( NewRect ,Image. Picture.Bitmap. Canvas ,CutRect) ;
newgif . Compression : = gcLZW;
newgif . Assign ( newimage. Picture.Bitmap) ;
newgif . SaveToFile ( SaveFileName + ’.gif’) ;
End[6 ] ;
∥说明brushCopy 与CopyRect 配合使用将Image 的CutRect 区域复制到newImage 的NewRect 中, newgif 为tgifimage 对象,使用该对象可以将图像保存成gif 格式,glcLZW 为图像压缩格式,采用glcZW 格式图像存储控件将大大减小。
4 结 语
采用上述图像处理技术,OMR 识别率可以达到100 % ,所以能够真实客观地反应卷面信息,而且可以解决图像处理速度慢和图像倾斜问题。网上阅卷在越来越多的考试中得到应用,势必成为评卷的发展趋势,所以如何提高图像处理能力成为检测网上阅卷系统效率的有力砝码。
参考文献:
[ 1 ] 刘钧. Delphi 数字图像处理及高级应用[M] . 北京:科学出版社, 2003.
[ 2 ] 周新伦,柳健. 数字图象处理[M] . 北京:国防工业出版社,1986.
[ 3 ] Xiong Yalin ,Shafer S A. Depth from focusing and defocusing [C] ∥Proceedings of IEEE Computer Society Conference on Computer Vision and Pattern Recognition. New York : IEEE Computer Society , 1993.
[ 4 ] 赵荣椿. 数字图象处理导论[M] . 西安:西北工业大学出版社, 1999 :37 - 54.
[ 5 ] Subbarao M , Tyan Jenn2Kwei. Selection the optimal focus measure for autofocusing and depth2from2focus [ J ] . IEEE Transactions on Pattern Analysis and Machine Intelligence ,1998 ,20 (8) :31 - 50.
[ 6 ] Rafael C. Gonzalez , Richard E. Woods. Digital Image Processing Second Edition[M] . Beijing : Publishing House of Electronics Industry , 2004.
Function and Method of Image Processing in Online Marking System
ZHA N G Xi uli1 , L I Chuang2
(1. Information Science & Engineering College , Shenyang Ligong University , Shenyang 110168 , China ; 2. Liaoning Lüzhou Social Examination Service Co. , Ltd. , Shenyang 110031 , China)
Abstract : In view of the application of online marking system , the function of image processing in online marking system is int roduced and the method of image processing is discussed.
Key words : online marking ; image collection ; image analysis ; image cutting
Stepping Motor Control System Design Based on Parallel Port
ZHAO Peng1 , WA N G Y ubiao2
(1. School of Information Engineering , Shenyang University , Shenyang 110044 , China ; 2. Jinzhou Petrochemical Industry Company , Jinzhou 121001 , China)
Abstract : The resource of parallel port of computer is researched ; the principle of stepping motor is in troduced. The equipment , which connect s to the parallel port , is visited through parallel port . Using the programming environment of Delphi 6 , the system realizes the cont rol of stepping motor by embedding assembly language in Delphi 6.
Key words : stepping motor ; parallel port ; assembly language ; cont rol impulse ; Delphi 6