本發(fā)明屬于計數(shù)設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種結(jié)合圖像處理與計重的考卷計數(shù)設(shè)備及考卷計數(shù)方法。

背景技術(shù)：

監(jiān)考過程中很重要的一個工作是考卷的分發(fā)與回收，如果考卷丟失將造成重大事故，為了能夠保證試卷在整個過程中不會出現(xiàn)丟失，因此需要對考卷進行反復(fù)計數(shù)。目前rfid技術(shù)用于考卷管理，是以考卷袋為單位進行跟蹤管理，無法對考場現(xiàn)場的考卷進行精確計數(shù)?，F(xiàn)有點鈔機可以對標準規(guī)格紙張進行有效計數(shù)，但其靈活性不夠，無法對考卷等紙張進行計數(shù)。因此，針對考場現(xiàn)場考卷計數(shù)，目前全部是靠人工點數(shù)，采用人工計數(shù)，造成工作量加大并增加了可能出錯的機會。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于：針對目前考卷仍然采用人工計數(shù)，工作量大且容易出錯的問題，提供一種結(jié)合圖像處理與計重的考卷計數(shù)設(shè)備及考卷計數(shù)方法，實現(xiàn)考卷的快速清點，可有效提高考卷計數(shù)的自動化程度，并提供原始的圖片和計重數(shù)據(jù)的記錄，不僅可以提高工作效率，提高可靠性，并可提供可追溯性。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：

一種結(jié)合圖像處理與計重的考卷計數(shù)設(shè)備，包括計數(shù)設(shè)備和計重設(shè)備；

所述的計重設(shè)備包括計重單元與計重通信單元，所述的計重單元用于稱量考卷重量，所述的計重通信單元用于將計重單元得到的考卷重量信息傳遞至所述的計數(shù)設(shè)備；

所述的計數(shù)設(shè)備包括攝像單元、計數(shù)通信單元與處理單元，所述的攝像單元用于采集考卷卷折后捻錯開時邊緣部位的圖像信息，所述的計數(shù)通信單元與計重通信單元通信連接、且用于接收計重通信單元傳遞的考卷重量信息；所述的處理單元用于根據(jù)攝像單元采集的邊緣圖像信息分析計算考卷的數(shù)量、以及根據(jù)考卷重量信息分析計數(shù)考卷的數(shù)量、并將兩種方式得到的考卷數(shù)量進行比對、計數(shù)不一致時重復(fù)進行圖像采集計數(shù)。

優(yōu)選地，所述的計重通信單元與計數(shù)通信單元均采用無線通信模塊并實現(xiàn)無線通信連接。

進一步優(yōu)選地，所述的計重通信單元與計數(shù)通信單元均采用紅外通信模塊實現(xiàn)無線通信連接。

優(yōu)選地，所述的計重通信單元與計數(shù)通信單元均采用有線通信模塊并實現(xiàn)有線通信連接。

優(yōu)選地，所述的計數(shù)設(shè)備還包括存儲單元、顯示單元和按鍵。

優(yōu)選地，所述的計數(shù)設(shè)備為手持式計數(shù)設(shè)備。

本發(fā)明還提供一種結(jié)合圖像處理與計重的考卷計數(shù)設(shè)備的考卷計數(shù)方法，包括以下步驟：

計重設(shè)備對考卷進行兩次計重，第一次對單份考卷進行計重，第二次對全部考卷進行計重，然后將兩次計重的考卷重量信息傳遞至計數(shù)設(shè)備，計數(shù)設(shè)備的處理單元通過將兩次計重的結(jié)構(gòu)進行除法運算計數(shù)出考卷份數(shù)；

將考卷整理、卷折后均勻捻錯開，計數(shù)設(shè)備的攝像單元采集考卷捻錯開時的邊緣圖像信息，處理單元通過圖像分析算法計算出考卷份數(shù)；

處理單元將兩種方式計算出的考卷份數(shù)進行比對判斷，如果結(jié)果一致，則輸出考卷份數(shù)；如果結(jié)果不一致，則返回重新計算考卷份數(shù)，重新計算考卷份數(shù)包括重復(fù)整理考卷、卷折后均勻捻錯開、圖像采集以及圖像分析計算的過程，直至比對結(jié)果一致。

優(yōu)選地，所述的圖像分析算法包括霍夫直線檢測圖像處理方法、深度學(xué)習(xí)識別圖像處理方法或積分波形分析圖像處理方法。

優(yōu)選地，所述的積分波形分析圖像處理方法包括以下步驟：

步驟一、將攝像單元采集的邊緣圖像信息進行預(yù)處理，限定處理區(qū)域，進行邊緣增強；

步驟二、檢測處理區(qū)域圖像的邊緣方向；

步驟三、將圖像進行旋轉(zhuǎn)，讓邊緣方向垂直于圖像水平坐標；

步驟四、對圖像在垂直方向上進行積分，得出一個一維數(shù)組；

步驟五、對該數(shù)組進行平滑，然后計算給數(shù)組上的波峰值個數(shù)，得到試卷份數(shù)。

優(yōu)選地，將計重設(shè)備采集的計重數(shù)據(jù)、攝像單元采集的邊緣圖像信息以及處理單元比對判斷的結(jié)果均存儲在存儲單元中。

由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明的有益效果是：

本發(fā)明考卷計數(shù)設(shè)備及考卷計數(shù)方法，計數(shù)設(shè)備具有同時利用圖像信息和計重信息獨立進行考卷計數(shù)，并對兩種方法計數(shù)結(jié)果進行相互驗證的功能，實現(xiàn)了雙重計數(shù)，有效提高了考卷計數(shù)的工作效率以及可靠性；計數(shù)設(shè)備的計數(shù)過程直觀易懂，原始圖像數(shù)據(jù)具有可記錄備查的功能，可追溯性強。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的考卷計數(shù)設(shè)備的結(jié)構(gòu)簡圖。

圖2是本發(fā)明的計數(shù)設(shè)備拍攝的考卷邊緣圖像信息示意圖。

圖3是本發(fā)明的考卷計數(shù)設(shè)備的電路原理框圖。

附圖標記：1-計數(shù)設(shè)備，11-攝像單元，12-處理單元，13-計數(shù)通信單元，14-顯示單元，15-按鍵，16-存儲單元，2-計重設(shè)備，21-計重通信單元，22-計重單元。

具體實施方式

參照圖1-3，本發(fā)明的結(jié)合圖像處理與計重的考卷計數(shù)設(shè)備，包括計數(shù)設(shè)備1和計重設(shè)備2，計重設(shè)備2可以采用電子秤來完成，計數(shù)設(shè)備1可采用手持式的智能終端，如手機、平板電腦等，具有圖像采集功能即可，采用手持式的結(jié)構(gòu)，攜帶方便。

計重設(shè)備2包括計重單元22與計重通信單元21，所述的計重單元22用于稱量考卷重量，所述的計重通信單元21用于將計重單元22得到的考卷重量信息傳遞至所述的計數(shù)設(shè)備1。通過計重設(shè)備2可分別稱取單份考卷的重量以及多份考卷的重量，然后將兩者通過簡單的除法運算，即可得到考卷的份數(shù)。

計數(shù)設(shè)備1包括攝像單元11、計數(shù)通信單元13與處理單元12，所述的攝像單元11用于采集考卷卷折后捻錯開時邊緣部位的圖像信息，所述的計數(shù)通信單元13與計重通信單元21通信連接、且用于接收計重通信單元21傳遞的考卷重量信息。所述的處理單元12用于根據(jù)攝像單元11采集的邊緣圖像信息分析計算考卷的數(shù)量、以及根據(jù)考卷重量信息分析計數(shù)考卷的數(shù)量、并將兩種方式得到的考卷數(shù)量進行比對、計數(shù)不一致時重復(fù)進行圖像采集計數(shù)。本發(fā)明中所指的將試卷“捻錯開”，即為如圖1和圖2所示的動作，將試卷的邊緣盡量均勻的錯開。

計重設(shè)備2與計數(shù)設(shè)備1可通過計重通信單元21與計數(shù)通信單元13實現(xiàn)通信連接，作為可選方案，計重通信單元21與計數(shù)通信單元13均采用無線通信模塊并實現(xiàn)無線通信連接，無線通信可采用紅外通信的方式，避免在監(jiān)考環(huán)境下受到電磁干擾。重通信單元與計數(shù)通信單元13也可以采用有線通信模塊并實現(xiàn)有線通信連接，通信穩(wěn)定，可靠。

計數(shù)設(shè)備1還包括存儲單元16、顯示單元14和按鍵15，通過存儲單元16將采集的計重數(shù)據(jù)、攝像單元11采集的邊緣圖像信息以及處理單元12比對判斷的結(jié)果進行存儲，以提高考卷計數(shù)的可追溯性。

本發(fā)明考卷計數(shù)設(shè)備的考卷計數(shù)方法，包括以下步驟：

計重設(shè)備2對考卷進行兩次計重，第一次對單份考卷進行計重，第二次對全部考卷進行計重，然后將兩次計重的考卷重量信息傳遞至計數(shù)設(shè)備1，計數(shù)設(shè)備1的處理單元12通過將兩次計重的結(jié)構(gòu)進行除法運算計數(shù)出考卷份數(shù)。

將考卷整理、卷折后均勻捻錯開，計數(shù)設(shè)備1的攝像單元11采集考卷捻錯開時的邊緣圖像信息，處理單元12通過圖像分析算法計算出考卷份數(shù)。

處理單元12將兩種方式計算出的考卷份數(shù)進行比對判斷，如果結(jié)果一致，則輸出考卷份數(shù)；如果結(jié)果不一致，則重復(fù)計算考卷份數(shù)，重復(fù)計算時，則重復(fù)整理考卷、卷折后均勻捻錯開、圖像采集以及圖像分析計算的過程，因此在改計算過程中，可能會因考卷重疊沒有捻錯開而出現(xiàn)無法準確計數(shù)的情況，通過重復(fù)該步驟，能夠有效提高圖像采集計數(shù)的準確率。

圖像分析算法可以但不限于用霍夫直線檢測、深度學(xué)習(xí)識別、積分波形分析等常用的圖像處理方法實現(xiàn)，其中積分波形分析算法具體實現(xiàn)包括以下主要步驟：

步驟一、將攝像單元11采集的邊緣圖像信息進行預(yù)處理，限定處理區(qū)域，進行邊緣增強；

步驟二、檢測處理區(qū)域圖像的邊緣方向；

步驟三、將圖像進行旋轉(zhuǎn)，讓邊緣方向垂直于圖像水平坐標；

步驟四、對圖像在垂直方向上進行積分，得出一個一維數(shù)組；

步驟五、對該數(shù)組進行平滑，然后計算給數(shù)組上的波峰值個數(shù)，得到試卷份數(shù)。

將計重設(shè)備2采集的計重數(shù)據(jù)、攝像單元11采集的邊緣圖像信息以及處理單元12比對判斷的結(jié)果均存儲在存儲單元16中。