申请/专利权人：南京听说科技有限公司

申请日：2022-05-17

公开（公告）日：2023-03-28

公开（公告）号：CN114861695B

主分类号：G06K7/14

分类号：G06K7/14;G09B7/02

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2023.03.28#授权;2022.08.23#实质审查的生效;2022.08.05#公开

摘要：本发明公开了一种基于ArUco的智答码识别方法、智慧教室系统，属于图像解析技术领域。通过采集智答码，得到智答码图像，然后检测智答码图像中的智答码候选框筛选图像中凸四边形，根据角点坐标以及第一个角点的位置判断智答码的方向，得到答题信息。该基于ArUco的智答码识别方法、智慧教室系统，相对于使用平板答题的智慧教室，减少了电子设备对学生的伤害，杜绝学生上课通过电子设备分散注意力的现象，极大地减少了学校对智慧教室的投资；相对于手写题板进行人脸识别的智慧教室，提高了识别的效率，减少了统计的误差，解决了学生在答题板书写不规范、教室环境因素影响识别率的问题。

主权项：1.一种基于ArUco的智答码识别方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）采集图像步骤：采集智答码，得到智答码图像；（2）凸四边形筛选步骤：检测智答码图像中的智答码候选框筛选图像中凸四边形；（3）智答码识别步骤：根据角点坐标以及第一个角点的位置判断智答码的方向，得到答题信息；凸四边形筛选步骤中，所述筛选图像中凸四边形的步骤包括：候选检测步骤：检测四边形并形成集合；角点排序步骤：对候选凸四边形的角点进行排序，使角点的顺序为顺时针方向；角点修正步骤：对四边形的每个边进行拟合，将拟合直线的交点作为最终细化的角点，得到亚像素角点；过滤相似四边形步骤：检测得到的凸四边形，若两个四边形4个角点之间的最短平均距离达不到阈值，则丢弃周长较小的四边形；所述智答码识别步骤中，判断智答码的方向步骤包括：步骤31：对每个四边形透视变换并将其映射为正方形；步骤32：判断四边形内部是否为全黑或全白；步骤33：对透视变换后的图像进行二值化处理；步骤34：根据智答码编排格式，从二值化图像中提取对应的图像块；步骤35：统计每个图像块中非0像素的个数，若非0像素的个数超过图像整个像素数量的50%，则此块为白色，否则为黑色，将白色记为1，黑色记为0，得到比特串；步骤36：解析比特串得出智答码的ID，并执行数据位校验并识别出左上角第一个角点；步骤37：根据4个角点坐标以及第一个角点的位置，判断智答码的方向，确定该智答码所标记的答案；所述判断四边形内部是否为全黑或全白的步骤包括：计算四边形内部区域的均值和方差：若方差小于设定的阈值，则区域是全黑或全白；如果均值大于127，则认为是全白，否则为全黑；方差公式：其中， S是方差，n是四边形像素总数，是第i个像素的灰度值，M是均值；所述凸四边形筛选步骤中，检测四边形并形成集合的步骤包括：检测轮廓周长是否满足阈值；使用多边形逼近轮廓，得到凸四边形；检测四边形4个角点之间的最小距离是否满足阈值；检测四边形的所有角点到边界的最小距离是否满足阈值；所述采集图像步骤中，使用base64对采集的智答码图像数据进行编码，在凸四边形筛选步骤中先使用base64解码，并校验数据格式；所述识别方法还包括智答码过滤步骤，对智答码识别步骤中两个以上相同的智答码ID进行去重处理。

全文数据：

权利要求：

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