识别指定答题卡的各个部分-界面-如学号,准考证号,客观题答案,主观题分数等用户可以在Excel中自行设置标准答案,并对六十题客观题进行批改,并显示分数。
项目介绍
本项目旨在开发一个基于MATLAB的答题卡识别阅卷系统,该系统可以自动识别并批改答题卡上的信息,包括学号、准考证号、客观题答案以及主观题分数。用户可以在Excel文件中设置标准答案,并通过该系统自动完成对客观题的答案批改,最后计算总分并将成绩写入Excel文件中。此外,系统通过MATLAB的App Designer构建了一个交互式用户界面,使得教师或管理员可以方便地上传答题卡图片,并查看批改结果。
关键功能
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答题卡识别:
- 学号和准考证号识别:通过OCR(光学字符识别)技术识别答题卡上的学号和准考证号。
- 客观题答案识别:识别答题卡上填涂的客观题答案。
- 主观题分数识别:通过手写体识别技术识别主观题得分。
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答案批改:
- 客观题批改:根据Excel中设置的标准答案,自动批改客观题的答案。
- 计算分数:统计客观题得分,并加上主观题得分,计算总分。
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数据导出:
- Excel导出:将学号、准考证号、客观题分数、主观题分数、科目类型及总分等信息写入Excel文件中。
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用户界面:
- 上传答题卡图片:用户可以上传答题卡的图片。
- 结果显示:显示批改结果和总分。
- 导出数据:导出数据到Excel文件。
技术栈
- 图像处理:MATLAB内置的图像处理工具箱。
- 光学字符识别(OCR):用于识别学号、准考证号和手写体分数。
- Excel文件处理:MATLAB内置的Excel文件读写功能。
- 图形用户界面:MATLAB的App Designer。
关键代码示例
以下是一个基于MATLAB的模拟答题卡识别阅卷系统的简化代码示例,包括答题卡识别、答案批改、分数计算及GUI界面的基本实现。
1. 读取答题卡图片
1% 读取输入的答题卡图片
2img = imread('path_to_answer_sheet.jpg');
3imshow(img);
4title('Original Answer Sheet');
2. 学号和准考证号识别
1% 使用OCR技术识别学号和准考证号
2% 这里假设使用的是Tesseract OCR引擎
3% 注意:需要安装Tesseract引擎并在MATLAB中配置
4hocr = system(['tesseract ' fullfile(pwd, 'path_to_answer_sheet.jpg') ' output -l eng --oem 1 --psm 6 hocr']);
5textData = webread('output.html');
6% 解析HTML文件获取学号和准考证号
7% 示例解析代码(需根据实际情况修改)
8studentID = extractBetween(textData, '学号:', '</span>');
9examNumber = extractBetween(textData, '准考证号:', '</span>');
3. 客观题答案识别
1% 定位客观题答案区域
2roi = [x y w h]; % 假设答案区域的坐标
3answerRegion = imcrop(img, roi);
4
5% 二值化处理
6grayAnswer = rgb2gray(answerRegion);
7binaryAnswer = imbinarize(grayAnswer);
8
9% 连通域分析
10[BW, numObjects] = bwlabel(binaryAnswer);
11props = regionprops(BW, 'BoundingBox');
12
13% 提取每个选项的区域
14options = cell(1, numObjects);
15for k = 1:numObjects
16 options{k} = imcrop(binaryAnswer, props(k).BoundingBox);
17end
18
19% 识别勾选的答案
20selectedOptions = [];
21for k = 1:length(options)
22 if sum(sum(options{k})) > threshold % 调整阈值以适应不同的填涂程度
23 selectedOptions = [selectedOptions; k];
24 end
25end
4. 客观题批改
1% 读取标准答案Excel文件
2standardAnswers = readtable('path_to_standard_answers.xlsx');
3
4% 批改客观题
5correctAnswers = standardAnswers.CorrectAnswers;
6score = 0;
7for k = 1:length(selectedOptions)
8 if selectedOptions(k) == correctAnswers(k)
9 score = score + 1; % 每答对一题加一分
10 end
11end
5. 主观题分数识别
1% 假设主观题分数已手动填写在答题卡上,并且使用OCR识别
2subjectiveScores = [15 18 20]; % 示例分数
6. 计算总分
1totalScore = score + sum(subjectiveScores);
7. 数据导出
1% 将数据写入Excel文件
2data = table(studentID, examNumber, score, subjectiveScores, totalScore, 'VariableNames', {'StudentID', 'ExamNumber', 'ObjectiveScore', 'SubjectiveScores', 'TotalScore'});
3writetable(data, 'path_to_output.xlsx');
8. 用户界面
使用MATLAB的App Designer构建一个简单的GUI,用户可以上传答题卡图片并查看批改结果。
1% 创建一个新的App Designer应用程序
2app = uifigure;
3app.Name = 'Answer Sheet Grading System';
4
5% 添加一个按钮用于上传答题卡图片
6uploadButton = uibutton(app, 'push', 'Text', 'Upload Answer Sheet', 'Position', [20 20 150 30], 'ButtonPushedFcn', @uploadAnswerSheet);
7
8% 添加一个文本框用于显示识别结果
9resultLabel = uilabel(app, 'Text', '', 'Position', [200 20 200 30]);
10
11% 上传答题卡图片的回调函数
12function uploadAnswerSheet(src, event)
13 [filename, pathname] = uigetfile({'*.jpg;*.png;*.bmp', 'Image Files'}, 'Select an Answer Sheet');
14 if isequal(filename, 0)
15 disp('User selected Cancel');
16 return;
17 else
18 fullFileName = fullfile(pathname, filename);
19 img = imread(fullFileName);
20 imshow(img, 'Parent', app);
21
22 % 调用答题卡识别和批改函数
23 [studentID, examNumber, score, subjectiveScores, totalScore] = gradeAnswerSheet(img);
24
25 % 更新结果显示
26 resultLabel.Text = ['Student ID: ' studentID ', Exam Number: ' examNumber ', Objective Score: ' num2str(score), ', Subjective Scores: ' num2str(subjectiveScores), ', Total Score: ' num2str(totalScore)];
27
28 % 写入Excel文件
29 data = table(studentID, examNumber, score, subjectiveScores, totalScore, 'VariableNames', {'StudentID', 'ExamNumber', 'ObjectiveScore', 'SubjectiveScores', 'TotalScore'});
30 writetable(data, 'path_to_output.xlsx');
31 end
32end
33
34% 答题卡识别和批改函数
35function [studentID, examNumber, score, subjectiveScores, totalScore] = gradeAnswerSheet(img)
36 % 在这里调用前面定义的图像处理、OCR识别、客观题批改、主观题分数识别和总分计算代码
37 % ...
38end
应用场景
- 教育:用于学校考试阅卷,减轻教师的工作负担。
- 考试机构:用于标准化考试阅卷,提高阅卷效率。
- 企业培训:用于员工培训测试,自动化评估员工的学习成果。
结论
基于MATLAB的模拟答题卡识别阅卷系统通过结合图像处理技术、OCR识别技术以及Excel文件处理功能,实现了对答题卡的自动识别和批改。系统通过MATLAB的App Designer构建了一个用户友好的GUI界面,使用户能够方便地上传答题卡图片并查看批改结果。该系统可以应用于教育、考试机构、企业培训等多个领域,提高阅卷的准确性和效率。随着技术的不断进步,此类系统将在实际应用中发挥更大的作用。