基于数字图像处理的答题卡识别方法研究(1).doc

龙源期刊网http://www.qikan.com.cn基于数字图像处理的答题卡识别方法研究作者：周海涛韩晓军来源：《电脑知识与技术·学术交流》2008年第28期摘要：论文提出了一种能够有效识别答题卡的方法，利用基于hough变换的直线检测技术检测图像的倾斜度，判断图像是否倾斜。对存在倾斜的图像进行旋转校正。最终实现答题卡答案的定位和检测。论文使用像素统计方法进行识别，其识别错误效率极低，能够准确识别答题卡的涂卡标记。关键词：hough变换；像素统计；答题卡识别中图分类号：TP391文献标识码：A文章编号：1009-3044(2008)28-0197-03StudyingonAnswerSheetIdentificationMethodBasedonDigitalImageProcessingZHOUHai-tao,HANXiao-jun(SchoolofInformationandCommunication,TianjinPolytechnicUniversity,Tianjin300160,China)Abstract:Thispaperpresentsananswersheetrecognitionsystemwhichcanrecognizeanswersheeteffectively.Houghtransformation-basedbeelinedetectiontechniqueisusedtodetectthegradientofimage,confirmwhetheriftheimageisleanedandadjusttheseimages.Sothelocationanddetectionoftheanswersiscompleted.Thisanswersheetrecognitionsystemcanrecognizeanswersheeteffectivelyandhavefewofmistake.Keywords:houghtransformation;statisticsofpixels;answersheetrecognition1检测图像倾斜度及旋转校正答题卡在采集图像的过程中由于各种原因可能会产生图像倾斜、水平或垂直错位，要进行正确的识别首先需要对其进行校正，下面是针对图像倾斜的检测及校正。使用扫描仪得到答题卡图像如图１所示，图像中有一条明显的黑色横线，因此可以作为校正的直线。为了压缩图像信息减少处理时间，将图像转换为灰度图像，再进行二值化处理。灰度图像的数据保存为二维数组g(i,j)，二值图像保存为二维数组b(i,j)。图1所示为采集的图像，二值化后的图像如图2所示。■图1倾斜的答题卡图像图2二值化后的倾斜答题卡图像如图1所示答题卡图中只有倾斜的一条直线，不存在其他直线，这条直线很容易被检测出来。采用hough变换检测图像中的这条直线的倾角，并以这个倾角来判断图像是否倾斜。如果用直线到原点的距离和直线的倾角来表示一条直线，那这条直线为：ρ=x·cos(θ)+y·sin(θ)（1）这里ρ是直线到原点的距离，图像最左上角的一点就是原点，θ是直线的倾角，就是直线与x轴的夹角。ρ和θ组成了一个参数空间，称为ρθ参数空间。对于xy平面上任意一个点A(xi,yi)，有ρ=xi·cos(θ)+yi·sin(θ)，这在ρθ参数空间里是一条正弦曲线。如果xy平面内只有一条线段l，在这条线段上共有个点，对其进行hough变换，就得到ρθ参数空间里的n条正弦曲线。因为在xy平面里线段l有相同的ρ和θ，所以在ρθ参数空间里这些正弦曲线会相交于一点，在参数空间里形成一个峰值点。这个峰值点在参数空间里的坐标就是直线在xy平面里的ρ和θ。如果平面里有若干条直线，那么经hough变换以后对应的参数空间里的若干个峰值点[5]。如图3所示，这幅二值图像里只有一条线段，对这幅二值图像进行Hough变换得到的ρθ参数空间就如图4所示，形成一个峰值点。■图3一条直线图4一条直线形成的峰值点Hough变换检测图像中直线的倾角以及校正步骤如下：