摄像头阅卷系统的设计与实现

摘要

近几年随着计算机图像处理技术的迅速发展，计算机图像处理技术在各个领域都得到了广泛的应用。为了提高教师阅卷的效率并促进教学质量的提高，本文在详细研究了国内的各种有代表性的摄像头阅卷系统的基础上，结合普通学校的特点研发了一种适合大多数学校环境的阅卷系统。摄像头阅卷系统的基本思路是，利用普通的摄像头作为图像输入设备把答题卡以图像的形式输入到计算机中，通过计算机图像处理得到答题卡上的答案信息，进而得到成绩和相关的统计报告等，从而形成一个完整的阅卷系统。 本文中图像处理的过程是，从摄像头得到图像答题卡，先做图像灰度化处理，通过角点检测得到答题卡表格角点坐标，完成畸变图像校正和归一化处理，最后参照标准模版进行分割识别得到答案信息。本文对摄像头阅卷系统的一些关键技术进行深入研究，主要解决了下面几个方面的问题：①如何准确快速的获得答题卡表格角点坐标；②如何精确校正发生畸变的图像；③怎样设计提高答题卡的识别率；④规划系统设计和需要实现的功能。最后根据图像处理的有关算法，并在Visual C++6.0环境完成系统的开发和测试。摄像头阅卷系统具有设备成本低廉、使用方便、能明显提高工作效率，还可以应用于调查问卷、投票等信息卡的识别统计处理。实践证明，该系统具有良好的实用性和推广使用的价值。

目录

文摘

英文文摘

声明

1绪论

1.1选题的来源与背景

1.2国内外研究的现状及发展趋势

1.2.1摄像头阅卷系统的研究

1.2.2其它阅卷系统

1.2.3摄像头阅卷系统的问题与发展趋势

1.3本文的主要工作

2相关理论

2.1图像捕获

2.2图像处理

2.2.1彩色图像的灰度化处理

2.2.2图像平滑与滤波

2.2.3图像的二值化

2.2.4图像的边缘检测

2.2.5图像的角点检测

2.2.6图像的校正

2.2.7图像归一化处理

2.3图像分割识别

2.3.1图像分割方法

2.3.2图像识别方法

3需求分析

3.1需求描述

3.1.1功能需求

3.1.2其它需求

3.1.3运行环境

3.2 UML建模

3.2.1用例图(Use case diagram)

3.2.2类图(Class diagram)

3.2.3 状态图(State chart diagram)

3.2.4 顺序图(Sequence diagram)

3.2.5合作图(Collaboration diagram)

3.2.6配置图(Deployment diagram)

3.3 阅卷需求分析

3.3.1阅卷过程分析

3.3.2成绩统计分析

4总体设计

4.1功能模块

4.1.1摄像头的设置

4.1.2标准答案的管理

4.1.3名单管理

4.1.4阅卷评分

4.1.5成绩统计分析

4.2数据库的分析与设计

4.2.1学生信息表(NameTable)

4.2.2标准答案表(StandardAnswer)

4.2.3考生答案表(StudentAnswer)

4.2.4成绩分析表(ScoreTable)

4.2.5考生错误列表(ErrorTable)

4.3开发环境

4.3.1开发平台

4.3.2开发工具

4.3.3数据库的选择

5系统的关键模块实现

5.1功能模块介绍

5.1.1摄像头的设置

5.1.2标准答案的管理

5.1.3名单管理

5.1.4阅卷评分

5.1.5成绩统计分析

5.2阅卷评分模块的关键算法分析

5.2.1彩色图像的灰度化处理

5.2.2灰度图像的二值化处理

5.2.3图像的角点检测

5.2.4图像的校正与归一化处理

5.2.5图像的分割识别

5.2.6评分处理

5.3其它相关算法介绍

5.3.1数据库的连接

5.3.2成绩管理和试卷分析

6系统测试

6.1测试方法和测试内容

6.1.1测试方法

6.1.2测试内容

6.2测试结果和发现的问题

结论

参考文献

附录

攻读硕士学位期间发表学术论文情况

致谢