高识别率填涂卡电脑阅读机的研制可研报告汇.doc

高识别率填涂卡电脑阅读机的研制 可行性研究报告 一、选题的必要性 1、项目所处技术领域产业政策； 随着教育事业蓬勃发展，学校中的各类考试也随之激增，试卷阅卷工作业已成为教师的一个主要负担。特别是值得注意的是，试卷中的标准化客观试题占整个试卷的比重也越来越大。目前，在很多学校中这部分试题的阅卷仍然采用人工阅卷。机械化、重复性的劳动消耗掉老师们的大量精力，也容易出现误判，漏判等情况。现一些较为重要的考试都采用了阅卷机来解决这种情况。中国在1977年恢复公开考试，并在1986年开始实施全国性的规范化考试。现在每年都有大量的标准化的考试，参与的考生更是众多。单是高考每年就有几百万的考生。各方面对此非常重视，教育部当年也为此专门指定国内的大学和研究结构研制国产的OMR阅读机。现在几乎绝大多数的国家级的标准化试卷基本上都实现了机器自动阅卷。1996年，OMR产品获列入《国家级科技成果重点推广计划项目》。当前，国家非常重视考试信息工作，教育部、人事部等各相关部委也都制定相关政策推广OMR在标准化考试当中的应用。 2、项目所处技术领域技术发展现状； 阅卷机，正式名称“光学标记识别器”，国际通用名称Optical Mark Recognition(OMR)。OMR的发展已有四十年的历史。国外有关OMR的研究起始于20世纪60年代后期，由于当时技术条件尤其是硬件设备的限制，研究内容非常有限。特到了20世纪70年代，随着计算机技术的诞生、光学扫描仪的出现和机器性能的提高，OMR才真正引起众多学者的广泛关注，其中代表人物有MIT的Dennis Howard Pruslin和David Steward Prerau，其研究的主要内容是利用传统轮廓跟踪方法对乐谱进行研究[2]。进入20世纪80年代，随着计算机图形图像技术的不断发展与成熟，OMR的研究也越来越深入并逐步进入实用阶段，此时的代表人物有Nicholas PaulCater( 英国， Surrey 大学 ) 、Ichiro Fujinaga( 美国，Hopkins 大学) 、David Bainbridge( 新西兰，Canterbury 大学)、Bertrand Couasnon (法国, IRISA学院)、Kia Ng(英国，Leeds大学)等。这些学者在OMR领域开展了大量有价值的开创性工作，在他们的文献中提出了许多创造性的思想和完整算法，部分成果已开始在一些软件系统中得到应用。 但OMR的产品一直以光电技术为主。由于光电阅读机结构复杂、价格昂贵、难以普及，所以近几年来一种新的电脑阅卷机（PC OMR）应运而生。使用PC机配备廉价的摄像头构造的PC OMR去替代昂贵的光电阅卷机是近两年来OMR发展的热点，在PC OMR发展初期时国内只有少数几个个人开发的试用软件，如电脑阅卷王（PC OMR V3.0）、阅卷精灵等软件。目前，这项技术已引起国内教育研究机构和大公司的注意，已相继有多家研究所和公司参与到此项技术的开发和应用。如山东大学的欧玛公司开发的系列mos产品，陕西科技大学进行的基于“图象识别的填涂卡阅读机控制系统”的研究，福建世齐公司研制的数码阅卷机等。 目前PC OMR已朝着高识别率、产品化、功能多样化等趋势发展。高识别率是PC OMR应用的关键，光电阅读器已有可应用的分辨率，而试卷成像的复杂性妨碍了PC OMR的高识别率。PC OMR技术结合传感器技术，控制系统和走纸机构一起构成完整的产品，实现高速、批量化阅卷。PC OMR将数据采集到计算机后，计算机可以做一系列的统计、分析工作，作为计算机辅助评价CAA（Computer Assisted Assessment）的一种有效手段，实现PC OMR功能的多样化。 3、项目技术先进性，对相关领域技术进步的推动作用； 国内现有的少数此类PC OMR一般采用了图像分割技术进行标记识别，这种单个识别技术易受纸张的背景、污染或涂改等环境因素影响，从而降低计算机识别的准确率。本课题研究将神经网络、rough等人工智能技术应用在OMR系统中，可以大大提高识别率。将rough集理论首次引入PC OMR识别技术当中这在省内还是首创，处于省内领先水平。将rough集理论与传统的识别技术结合将给模式识别带来新的声音。 4、项目目前进展情况。 项目目前仍然处于研究阶段，但大多数的设备以及软硬件和测试条件均已具备。 二、技术方案论述 1、项目技术关键点或创新点论述，项目完成时达到的技术水平； 项目研究开发内容：研究基于图象扫描的OMR(PC OMR)关键技术，研制在PC平台上的基于图象的高识别率填涂卡阅读机产品。产品研发内容分为图像识别技术研究和阅读机走纸传送控制系统的研制两大部分。其中图像识别技术研究具体包括 1)阅卷机系统方案的选择 2)填涂卡的图象数据