[发明专利]一种纸质作业拍照批改的方法

说明书

本发明提供的一种纸质作业拍照批改方法，通过对纸质作业本的待批改页面照片依次进行高斯滤波去躁、锐化去雾和动态直方图均衡化处理光照平衡处理，然后进行页码判别、对齐操作和图片识别及答案批改，同时为增加识别成功率，该纸质作业本由专业的老师为作业本编题组题等内容设计和排版设计，且将作业本的题目收录到题库中。本发明所述的纸质作业拍照批改方法通过多种技术的综合运用，应用性强，既能解决拍照批改问题，还能针对各个学段、学科题型进行批改，具有应用广泛性。

【技术领域】

本发明涉及智能教学领域，尤其涉及一种纸质作业拍照批改方法。

【背景技术】

智能化教育技术已经广泛应用于不同模式的知识教授和课程学习中，例如在教、学、练、评、测场景下得到了相应的应用。

国内现有的基础教育、学生学习状况的主要考察形式仍然是各种类型的考试和测试。教师不仅背负着很大的批改作业的工作压力，学生的结果得不到及时反馈，而且学生成绩的统计工作异常繁琐且很难做到精准评价。

目前，智能终端类产品有许多搜题的APP，和拍照批改的APP。只需要将包含题目的图片输入搜题或自动批改的APP，就能搜到或批改与图片中的各个题目相对应的题目。

然而现在市面上搜题目的APP基本能搜到各个学科的题目，搜题APP只能支持搜到各学科题目的答案，无法做到智能批改；而市面上拍照批改APP 目前最多支持到小学数学题型，对于其他学段、学科的题型支持，技术还未达到。综上所述，现有拍照批改技术无法覆盖全学段、全学科题型，未能做到为老师全面减负。

【发明内容】

针对现有技术存在的缺陷，本发明提供一种学生纸质作业拍照批改方法，该方法既能解决拍照批改问题，还能针对各个学段、学科题型进行批改，具有应用广泛性。

为解决上述技术问题，本发明提供一种纸质作业拍照批改方法，包括以下步骤：

步骤S1.照片处理：对纸质作业本的待批改页面照片依次进行高斯滤波去躁、锐化去雾和动态直方图均衡化处理光照平衡处理；其中，该纸质作业本由专业的老师为作业本编题组题等内容设计和排版设计，以增加识别成功率，同时作业本的题目已经被收录到题库中；

步骤S2.页码判别：以每节课时为单位进行提交经照片处理后的待批改页面照片，并获取当前待批改页面照片的页码，以便进行下一步与模板数据进行对照批改；

步骤S3.对齐操作：首先通过提取当前待批改页面照片和作业本对应页码图片的特征点，并对当前待批改页面照片和作业本对应页码图片的特征点集进行匹配，得到最优匹配点，然后利用仿射变换/透视变换等优化当前待批改页面照片和作业本对应页码图片之间的对应关系，从而求得变换参数，最后利用最优化参数，将当前待批改页面照片变形为与作业本对应页码图片同样的空间布局或将作业本对应页码图片变形为与当前待批改页面照片同样的空间布局，从而实现图片识别；

步骤S4.图片识别及答案批改：首先根据获取的当前待批改页面照片的页码，调取收录在题库中相应作业的模板数据，然后通过模板数据中的关键字去当前待批改页面照片各道题目的识别结果中查询，若有匹配结果视为作答正确，若无匹配结果视为作答错误。

进一步地，在所述步骤S2中，获取当前待批改页面照片的页码主要使用图像特征点进行当前待批改页面照片和从收录在题库中作业本的模板图片进行相似度计算，得到与当前照片最相似的模板图片，并从得到的模板图片携带的序号信息，得到当前待批改页面照片的页码。

进一步地，所述获取当前待批改页面照片的页码，具体步骤包括：

步骤S201.使用ORB算法进行特征点提取，分别从当前待批改页面照片和进行相似度计算的模板图片中查找出N个特征点；

步骤S202.采用特征向量匹配算法进行当前待批改页面照片和模板图片的特征点向量匹配，以获取所有的匹配点；