自動採点装置
【課題】 専用パッドやペン等の専用のハードウエアーを必要とせず、構成が簡単であって低コストにて実現が可能であり、しかも、文章や図形で解答する問題等であっても、補助的に人的な採点結果を読み込むことによって、答案を自動的に採点することが可能な自動採点装置を提供することを課題とする。
【解決手段】 文章や図形等で解答する問題を含んだ答案用紙の画像を読み取って自動的に採点する自動採点装置において、画像読取装置によって読み取られ、文章や図形等で解答する問題を予め人手によって正否判定した正否判定情報が記入された答案用紙の画像から正否判定情報を識別する識別手段と、前記識別手段によって識別された正否判定情報に基づき、予め登録された配点情報から得点を算出する得点算出手段とを備えるように構成して課題を解決した。
【解決手段】 文章や図形等で解答する問題を含んだ答案用紙の画像を読み取って自動的に採点する自動採点装置において、画像読取装置によって読み取られ、文章や図形等で解答する問題を予め人手によって正否判定した正否判定情報が記入された答案用紙の画像から正否判定情報を識別する識別手段と、前記識別手段によって識別された正否判定情報に基づき、予め登録された配点情報から得点を算出する得点算出手段とを備えるように構成して課題を解決した。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、答案用紙等の原稿をスキャナー等の画像読取装置によって読み取り、当該答案用紙を自動的に採点することが可能であり、必要に応じて、採点結果のデータベース化や採点結果を答案用紙上に印字出力することが可能な自動採点装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
【特許文献１】特開平７−１９９７９４号公報
【特許文献２】特開平１１−２２４２４５号公報
【０００３】
従来、上記答案用紙を採点するには、マークシート方式による自動採点や、特開平７−１９９７９４号公報に開示されているように、デジタル画像処理によって、記号やマークを認識し、正解と比較して採点するように構成したものがある。また、特開平１１−２２４２４５号公報に開示されているように、専用パッドとペンを用いて、ペンの状態を検知して自動採点するように構成したものも既に提案されている。
【０００４】
更に説明すると、上記特開平７−１９９７９４号公報に係る画像処理装置は、原稿の画像を読み取る画像読取手段と、該手段によって読み取った画像情報を記憶する画像記憶手段と、該画像記憶手段に記憶された画像情報を用紙上に画像形成して出力する画像出力手段とを備えた画像処理装置において、前記画像読取手段によって読み取った原稿の画像情報から該原稿上の出題された問題を認識する問題認識手段、及び該画像情報からその出題された問題に対する解答の文字，記号又はマークを認識する解答認識手段と、前記問題認識手段によって認識した問題に対する正解及び配点の情報を入力するか予め記憶して保持する正解・配点情報保持手段と、前記解答認識手段が認識した解答と前記正解・配点情報保持手段が保持する正解とを各問題毎に比較して各解答の正否を判断し、その各判断結果と前記配点の情報とから点数を算出する採点手段と、該採点手段による採点結果を出力する採点結果出力手段とを設けるように構成したものである。
【０００５】
また、上記特開平１１−２２４２４５号公報に係る採点システムは、回答用紙の採点結果を入力する採点システムにおいて、回答した回答用紙上のペンの採点結果の入力を検出する手段と、上記検出された結果を上記回答用紙に対応づけた採点エントリ画面上の該当採点結果欄に入力する手段を実行する採点プログラムを本部システムから利用時にダウンロードしてバージョンを常に統一する手段とを備えるように構成したものである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記従来技術の場合には、次のような問題点を有している。すなわち、上記マークシート方式による自動採点や、特開平７−１９９７９４号公報に開示された画像処理装置の場合には、文章や図形で解答する問題のように、解答が文字や記号、又はマーク以外であると、解答認識手段によって認識することができず、採点不可能であるという問題点を有していた。
【０００７】
また、上記特開平１１−２２４２４５号公報に開示された採点システムの場合には、専用パッドとペンを用いて、ペンの状態を検知して自動採点するように構成したものであるため、専用パッドやペン等の専用のハードウエアーを必要とし、構成が複雑になるとともに、高価になるという問題点を有していた。
【０００８】
そこで、この発明は、上記従来技術の問題点を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、専用パッドやペン等の専用のハードウエアーを必要とせず、構成が簡単であって低コストにて実現が可能であり、しかも、文章や図形で解答する問題等であっても、補助的に人的な採点結果を読み込むことによって、答案を自動的に採点することが可能な自動採点装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するため、請求項１に記載された発明は、文章や図形等で解答する問題を含んだ答案用紙の画像を読み取って自動的に採点する自動採点装置において、
画像読取装置によって読み取られ、文章や図形等で解答する問題を予め人手によって正否判定した正否判定情報が記入された答案用紙の画像から正否判定情報を識別する識別手段と、
前記識別手段によって識別された正否判定情報に基づき、予め登録された配点情報から得点を算出する得点算出手段とを備えたことを特徴とする自動採点装置である。
【００１０】
また、請求項２に記載された発明は、前記正否判定情報が所定の枠からはみ出した状態で記入されている場合には、当該所定の枠内に記入された正否判定情報の面積比率に基づいて、前記正否判定情報がどの問題に対応するかを判別する判別手段を備えたことを特徴とする請求項１に記載の自動採点装置である。
【００１１】
さらに、請求項３に記載された発明は、前記答案用紙の画像のうち、自動採点が可能な解答は、当該答案用紙の自動採点可能な解答を自動的に認識する認識手段によって認識し、前記自動採点が可能な解答は、自動的に正否を判定する自動正否判定手段を備えたことを特徴とする請求項１又は２に記載の自動採点装置である。
【００１２】
又、請求項４に記載された発明は、前記得点算出手段によって算出された得点の画像を、答案用紙に自動的に付加する画像付加手段を備えたことを特徴とする請求項１に記載の自動採点装置である。
【００１３】
更に、請求項５に記載された発明は、前記得点算出手段によって算出された得点に基づいて、データベースを作成するデータベース作成手段を備えたことを特徴とする請求項１に記載の自動採点装置である。
【００１４】
また、請求項６に記載された発明は、前記文章や図形等で解答する問題に対して、正否判定情報が記入されていない場合には、警告を発する警告手段を備えたことを特徴とする請求項２に記載の自動採点装置である。
【００１５】
さらに、請求項７に記載された発明は、前記文章や図形等で解答する問題に対して、正否判定情報が記入されていない場合には、前記自動正否判定手段による判定結果を付加するが、自動採点は行わないことを特徴とする請求項３に記載の自動採点装置である。
【００１６】
又、請求項８に記載された発明は、前記画像付加手段は、不正解の問題に対して正解の画像を付加するか否かを選択可能に構成されていることを特徴とする請求項４に記載の自動採点装置である。
【００１７】
更に、請求項９に記載された発明は、前記画像付加手段は、少なくとも答案用紙に自動的に付加する得点の画像として、予め登録された採点者の手書きフォント情報を用いることを特徴とする請求項４に記載の自動採点装置である。
【００１８】
また、請求項１０に記載された発明は、前記画像付加手段は、予め登録された手書きフォント情報を、解答や得点欄の大きさに合わせて縮拡して付加することを特徴とする請求項９に記載の自動採点装置である。
【発明の効果】
【００１９】
この発明によれば、専用パッドやペン等の専用のハードウエアーを必要とせず、構成が簡単であって低コストにて実現が可能であり、しかも、文章や図形で解答する問題等であっても、補助的に人的な採点結果を読み込むことによって、答案を自動的に採点することが可能な自動採点装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下に、この発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００２１】
実施の形態１
図２はこの発明の実施の形態１に係る自動採点装置を適用した画像処理システムを示すものである。
【００２２】
この画像処理システム１は、図２に示すように、例えば、単独で設置された画像読取装置としてのスキャナー２と、画像出力装置としてのカラー複合機３と、データベースとしてのサーバー４と、答案用紙等の原稿などを作成する画像作成装置としてのパーソナルコンピュータ５と、これらスキャナー２やカラー複合機３、サーバー４、パーソナルコンピュータ５等を互いに通信可能に接続するＬＡＮや電話回線等からなるネットワーク６とを備えるように構成されている。なお、図中、７はスキャナー２とネットワーク６を通信可能に接続する通信モデムを示すものである。
【００２３】
上記スキャナー２は、答案用紙８の画像を読み取って自動的に採点したり、データベース化する際に、当該答案用紙８の画像を読み取り、答案用紙８の画像データを出力するものである。このスキャナー２によって読み取られた答案用紙８の画像データは、例えば、ネットワーク６を介して、カラー複合機３に送られ、当該カラー複合機３の内部に設けられた画像処理装置によって、所定の画像処理が施された後、当該画像処理装置に付設された自動採点装置によって自動的に採点されるようになっている。なお、上記自動採点装置は、カラー複合機３に内蔵される以外に、パーソナルコンピュータ５に自動採点用のソフトウエアとしてインストールされ、当該パーソナルコンピュータ５自身が自動採点装置として機能するように構成されていても勿論良い。
【００２４】
また、上記カラー複合機３は、それ自身で画像読取装置としてのスキャナー９を備えており、当該スキャナー９で読み取った文書の画像を複写したり、答案用紙８に採点結果を印字したり、パーソナルコンピュータ５から送られてきたり、サーバー４から読み出された画像データに基づいてプリントしたり、電話回線を介して画像データを送受信するファックスとして機能するものである。
【００２５】
さらに、上記サーバー４は、答案用紙８の画像データなどをそのまま記憶したり、スキャナー２、９によって読み取られ、自動採点装置によって採点され、データベース化されたデータなどを記憶保持するものである。
【００２６】
図３はこの発明の実施の形態１に係る自動採点装置を適用した画像出力装置としてのカラー複合機を示すものである。
【００２７】
図３において、１０はカラー複合機の本体を示すものであり、このカラー複合機の上部には、答案用紙等の文書８を一枚ずつ分離した状態で自動的に搬送する自動原稿搬送装置（ＡＤＦ）１１と、当該自動原稿搬送装置１１によって搬送される文書８の画像を読み取る画像入力装置（ＩＩＴ）１２を備えた画像読取装置としてのスキャナー９が配設されている。なお、上述したスキャナー２も、当該スキャナー９と同様に構成されている。上記画像入力装置１２は、プラテンガラス１５上に載置された文書８を光源１６によって照明し、文書８からの反射光像を、フルレートミラー１７及びハーフレートミラー１８、１９及び結像レンズ２０からなる縮小光学系を介してＣＣＤ等からなる画像読取素子２１上に走査露光して、この画像読取素子２１によって文書８の色材反射光像を所定のドット密度（例えば、１６ドット／ｍｍ）で読み取るようになっている。
【００２８】
上記画像入力装置１２によって読み取られた文書８の反射光像は、例えば、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）（各８ｂｉｔ）の３色の反射率データとして、カラー複合機本体１０の内部に設けられた画像処理装置１３（ＩＰＳ）に送られ、この画像処理装置１３では、文書８の画像データに対して、必要に応じて、シェーデイング補正、位置ズレ補正、明度／色空間変換、ガンマ補正、枠消し、色／移動編集等の処理を含め、後述するように所定の画像処理が施される。また、この画像処理装置１３は、パーソナルコンピュータ５等から送られてくる画像データに対しても、必要に応じて、所定の画像処理を行なうようになっている。上記画像処理装置１３には、本実施の形態に係る自動採点装置１００が組み込まれている。
【００２９】
そして、上記画像処理装置１３で所定の画像処理が施された画像データは、同じく画像処理装置１３によって、イエロー（Ｙ）、マジェンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック （Ｋ）（各８ビット）の４色の階調データに変換され、次に述べるように、イエロー（Ｙ）、マジェンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色の画像形成ユニット２３Ｙ、２３Ｍ、２３Ｃ、２３Ｋに共通するＲＯＳ（ＲａｓｅｒＯｕｔｐｕｔＳｃａｎｎｅｒ）２４に送られ、この画像露光装置としてのＲＯＳ２４では、所定の色の階調データに応じてレーザ光ＬＢによる画像露光が行われる。なお、カラー画像に限らず、白黒の画像のみを形成しても勿論良い。
【００３０】
ところで、上記カラー複合機３の内部には、図３に示すように、画像形成手段Ａが配設されており、この画像形成手段Ａには、イエロー（Ｙ）、マジェンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の４つの画像形成ユニット２３Ｙ、２３Ｍ、２３Ｃ、２３Ｋが、水平方向に一定の間隔をおいて並列的に配置されている。
【００３１】
これらの４つの画像形成ユニット２３Ｙ、２３Ｍ、２３Ｃ、２３Ｋは、すべて同様に構成されており、大別して、所定の速度で回転駆動される像担持体としての感光体ドラム２５と、この感光体ドラム２５の表面を一様に帯電する一次帯電用の帯電ロール２６と、当該感光体ドラム２５の表面に所定の色に対応した画像を露光して静電潜像を形成する画像露光装置としてのＲＯＳ２４と、感光体ドラム２５上に形成された静電潜像を所定の色のトナーで現像する現像器２７と、感光体ドラム２５の表面を清掃するクリーニング装置２８とから構成されている。これらの感光体ドラム２５と周辺に配置される画像形成部材は、一体的にユニット化されており、カラー複合機本体１０から個別に交換可能に構成されている。
【００３２】
上記ＲＯＳ２４は、図３に示すように、４つの画像形成ユニット２３Ｙ、２３Ｍ、２３Ｃ、２３Ｋに共通に構成されており、図示しない４つの半導体レーザを各色の階調データに応じて変調して、これらの半導体レーザからレーザ光ＬＢ−Ｙ、ＬＢ−Ｍ、ＬＢ−Ｃ、ＬＢ−Ｋを階調データに応じて出射するように構成されている。なお、上記ＲＯＳ２４は、複数の画像形成ユニット毎に個別に構成しても勿論よい。上記半導体レーザから出射されたレーザ光ＬＢ−Ｙ、ＬＢ−Ｍ、ＬＢ−Ｃ、ＬＢ−Ｋは、図示しないｆ−θレンズを介してポリゴンミラー２９に照射され、このポリゴンミラー２９によって偏向走査される。上記ポリゴンミラー２９によって偏向走査されたレーザ光ＬＢ−Ｙ、ＬＢ−Ｍ、ＬＢ−Ｃ、ＬＢ−Ｋは、図示しない結像レンズ及び複数枚のミラーを介して、感光体ドラム２５上の露光ポイントに、斜め下方から走査露光される。
【００３３】
上記ＲＯＳ２４は、図３に示すように、下方から感光体ドラム２５上に画像を走査露光するものであるため、このＲＯＳ２４には、上方に位置する４つの画像形成ユニット２３Ｙ、２３Ｍ、２３Ｃ、２３Ｋの現像器２７などからトナー等が落下して、汚損される虞れを有している。そのため、ＲＯＳ２４は、その周囲が直方体状のフレーム３０によって密閉されているとともに、当該フレーム３０の上部には、４本のレーザ光ＬＢ−Ｙ、ＬＢ−Ｍ、ＬＢ−Ｃ、ＬＢ−Ｋを、各画像形成ユニット２３Ｙ、２３Ｍ、２３Ｃ、２３Ｋの感光体ドラム２５上に露光するため、シールド部材としての透明なガラス製のウインドウ３１Ｙ、３１Ｍ、３１Ｃ、３１Ｋが設けられている。
【００３４】
上記画像処理装置１３からは、イエロー（Ｙ）、マジェンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色の画像形成ユニット２３Ｙ、２３Ｍ、２３Ｃ、２３Ｋに共通して設けられたＲＯＳ２４に、各色の画像データが順次出力され、このＲＯＳ２４から画像データに応じて出射されたレーザ光ＬＢ−Ｙ、ＬＢ−Ｍ、ＬＢ−Ｃ、ＬＢ−Ｋは、対応する感光体ドラム２５の表面に走査露光され、静電潜像が形成される。上記感光体ドラム２５上に形成された静電潜像は、イエロー（Ｙ）、マジェンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック （Ｋ）の各色の現像器２７Ｙ、２７Ｍ、２７Ｃ、２７Ｋによって、それぞれイエロー（Ｙ）、マジェンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色のトナー像として現像される。
【００３５】
上記各画像形成ユニット２３Ｙ、２３Ｍ、２３Ｃ、２３Ｋの感光体ドラム２５上に、順次形成されたイエロー（Ｙ）、マジェンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色のトナー像は、各画像形成ユニット２３Ｙ、２３Ｍ、２３Ｃ、２３Ｋの上方にわたって配置された転写ユニット３２の中間転写ベルト３５上に、４つの一次転写ロール３６Ｙ、３６Ｍ、３６Ｃ、３６Ｋによって多重に転写される。これらの一次転写ロール３６Ｙ、３６Ｍ、３６Ｃ、３６Ｋは、各画像形成ユニット２３Ｙ、２３Ｍ、２３Ｃ、２３Ｋの感光体ドラム２５に対応した中間転写ベルト３５の裏面側に配設されている。この実施の形態における一次転写ロール３６Ｙ、３６Ｍ、３６Ｃ、３６Ｋの体積抵抗値は、１０5 〜１０8 Ωｃｍに抵抗調整されたものを使用している。そして、一次転写ロール３６Ｙ、３６Ｍ、３６Ｃ、３６Ｋには、転写バイアス電源（図示しない）が接続されており、所定のトナー極性とは逆極性（本実施の形態では正極性）の転写バイアスが所定のタイミングで印加されるようになっている。
【００３６】
また、上記中間転写ベルト３５は、図３に示すように、ドライブロール３７と、テンションロール３４と、バックアップロール３８との間に一定のテンションで掛け回されており、図示しない定速性に優れた専用の駆動モーターによって回転駆動されるドライブロール３７により、矢印方向に所定の速度で循環駆動されるようになっている。上記中間転写ベルト３５は、例えば、チャージアップを起こさないべルト素材（ゴムまたは樹脂）にて構成されている。
【００３７】
上記中間転写ベルト３５上に多重に転写されたイエロー（Ｙ）、マジェンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色のトナー像は、図３に示すように、バックアップロール３８に圧接する二次転写ロール３９によって、シート材としての用紙４０上に二次転写され、これらの各色のトナー像が転写された用紙４０は、上方に位置する定着器４１へと搬送される。上記二次転写ロール３９は、バックアップロール３８の側方に圧接しており、下方から上方に搬送される用紙４０上に、各色のトナー像を二次転写するようになっている。
【００３８】
上記用紙４０は、カラー複合機本体１０の下部に複数段配設された給紙トレイ４１、４２、４３、４４のいずれかから所定サイズのものが、フィードロール４５及びリタードロール４６等によって一枚ずつ分離された状態で、搬送ロール４７を備えた用紙搬送路４８を介して給紙される。そして、上記給紙トレイ４１、４２、４３、４４のいずれかから給紙された用紙４０は、レジストロール４９で一旦停止され、中間転写ベルト３５上の画像と同期して、当該レジストロール４９によって中間転写ベルト３５の二次転写位置へと再度給紙される。
【００３９】
そして、上記各色のトナー像が転写された用紙４０は、図３に示すように、定着器５０によって熱及び圧力で定着処理を受けた後、搬送ロール５１によって、画像形成面を下にして第１の排出トレイとしてのフェイスダウントレイ５２に排出するための第１の用紙搬送路５３を介して、当該第１の用紙搬送路５３の出口に設けられた排出ロール５４によって、カラー複合機本体１０の上部に設けられたフェイスダウントレイ５２上に排出される。
【００４０】
また、上記の如く画像が形成された用紙４０を、画像形成面を上にして排出する場合には、図３に示すように、画像形成面を上にして第２の排出トレイとしてのフェイスアップトレイ５５に排出するための第２の用紙搬送路５６を介して、当該第２の用紙搬送路５６の出口に設けられた排出ロール５７によって、装置本体１の側部（図中、左側面）に設けられるフェイスアップトレイ５５上に排出されるようになっている。
【００４１】
なお、上記カラー複合機３において、フルカラー等の両面コピーをとる場合には、図３に示すように、片面に画像が定着された記録用紙４０を、排出ロール５４によってフェイスダウントレイ５２上にそのまま排出せずに、図示しない切替ゲートによって搬送方向を切り替えるとともに、排出ロール５４を一旦停止させた後に逆転して、当該排出ロール５４によって両面用の用紙搬送路５８へと搬送する。そして、この両面用の用紙搬送路５８には、当該搬送路５８に沿って設けられた搬送ローラ５９により、記録用紙４０の表裏が反転された状態で、再度レジストロール４９へと搬送され、今度は、当該記録用紙４０の裏面に画像が転写・定着された後、第１の用紙搬送路５３又は第２の用紙搬送路５６を介して、フェイスダウントレイ５２又はフェイスアップトレイ５５のいずれかに排出される。
【００４２】
図３中、６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃ、６０Ｋは、イエロー（Ｙ）、マジェンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色の現像器２７Ｙ、２７Ｍ、２７Ｃ、２７Ｋに、所定の色のトナーを供給するトナーカートリッジをそれぞれ示している。
【００４３】
図４は上記カラー複合機３の各画像形成ユニットを示すものである。
【００４４】
上記イエロー色、マジェンタ色、シアン色及びブラック色の４つの画像形成ユニット２３Ｙ、２３Ｍ、２３Ｃ、２３Ｋは、図４に示すように、すべて同様に構成されており、これらの４つの画像形成ユニット２３Ｙ、２３Ｍ、２３Ｃ、２３Ｋでは、上述したように、それぞれイエロー色、マジェンタ色、シアン色及びブラック色のトナー像が所定のタイミングで順次形成されるように構成されている。上記各色の画像形成ユニット２３Ｙ、２３Ｍ、２３Ｃ、２３Ｋは、上述したように、感光体ドラム２５を備えており、この感光体ドラム２５の表面は、一次帯電用の帯電ロール２６によって一様に帯電される。その後、上記感光体ドラム２５の表面は、ＲＯＳ２４から画像データに応じて出射される画像形成用のレーザ光ＬＢが走査露光されて、各色に対応した静電潜像が形成される。上記感光体ドラム２５上に走査露光されるレーザ光ＬＢは、当該感光体ドラム２５の直下よりやや右側寄りの斜め下方から露光されるように設定されている。上記感光体ドラム２５上に形成された静電潜像は、各画像形成ユニット２３Ｙ、２３Ｍ、２３Ｃ、２３Ｋの現像器２７の現像ロール２７ａによってそれぞれイエロー色、マジェンタ色、シアン色、ブラック色のうち、対応する色のトナーにより現像されて可視トナー像となり、これらの可視トナー像は、一次転写ロール３６の帯電によって中間転写ベルト３５上に順次多重に転写される。
【００４５】
なお、トナー像の転写工程が終了した後の感光体ドラム２５の表面は、クリーニング装置２８によって残留トナーや紙粉等が除去されて、次の画像形成プロセスに備える。上記クリーニング装置２８は、クリーニングブレード２８ａを備えており、このクリーニングブレード２８ａによって、感光体ドラム２５上の残留トナーや紙粉等を除去するようになっている。また、トナー像の転写工程が終了した後の中間転写ベルト３５の表面は、図３に示すように、クリーニング装置６１によって残留トナーや紙粉等が除去されて、次の画像形成プロセスに備える。上記クリーニング装置６１は、クリーニングブラシ６２及びクリーニングブレード６３を備えており、これらのクリーニングブラシ６２及びブレード６３によって、中間転写ベルト３５上の残留トナーや紙粉等を除去するようになっている。
【００４６】
図５は、単独で配置された画像読取装置としてのスキャナー２を示すものである。
【００４７】
このスキャナー２は、上述したカラー複合機３のスキャナー９と同様に構成されているが、当該スキャナー２には、画像処理装置１３が内蔵されている。
【００４８】
ところで、この実施の形態１に係る自動採点装置は、文章や図形等で解答する問題を含んだ答案用紙の画像を読み取って自動的に採点する自動採点装置において、画像読取装置によって読み取られ、文章や図形等で解答する問題を予め人手によって正否判定した正否判定情報が記入された答案用紙の画像から正否判定情報を識別する識別手段と、前記識別手段によって識別された正否判定情報に基づき、予め登録された配点情報から得点を算出する得点算出手段とを備えるように構成されている。
【００４９】
また、この実施の形態では、前記正否判定情報が所定の枠からはみ出した状態で記入されている場合には、当該所定の枠内に記入された正否判定情報の面積比率に基づいて、前記正否判定情報がどの問題に対応するかを判別する判別手段を備えるように構成されている。
【００５０】
さらに、この実施の形態では、前記答案用紙の画像のうち、自動採点が可能な解答は、当該答案用紙の自動採点可能な解答を自動的に認識する認識手段によって認識し、前記自動採点が可能な解答は、自動的に正否を判定する自動正否判定手段を備えるように構成されている。
【００５１】
又、この実施の形態では、前記得点算出手段によって算出された得点の画像を、答案用紙に自動的に付加する画像付加手段を備えるように構成されている。
【００５２】
更に、この実施の形態では、前記得点算出手段によって算出された得点に基づいて、データベースを作成するデータベース作成手段を備えるように構成されている。
【００５３】
また、この実施の形態では、前記文章や図形等で解答する問題に対して、正否判定情報が記入されていない場合には、警告を発する警告手段を備えるように構成されている。
【００５４】
さらに、この実施の形態では、前記文章や図形等で解答する問題に対して、正否判定情報が記入されていない場合には、前記自動正否判定手段による判定結果を付加するが、自動採点は行わないように構成されている。
【００５５】
又、この実施の形態では、前記画像付加手段は、不正解の問題に対して正解の画像を付加するか否かを選択可能に構成されている。
【００５６】
更に、この実施の形態では、前記画像付加手段は、少なくとも答案用紙に自動的に付加する得点の画像として、予め登録された採点者の手書きフォント情報を用いるように構成されている。
【００５７】
また、この実施の形態では、前記画像付加手段は、予め登録された手書きフォント情報を、解答や得点欄の大きさに合わせて縮拡して付加するように構成されている。
【００５８】
すなわち、この実施の形態に係る自動採点装置１００は、例えば、図３に示すように、画像出力装置としてのカラー複合機３の内部に、画像処理装置１３の一部として組み込まれた状態で装着されている。また、この自動採点装置１００は、パーソナルコンピュータ５等に自動採点用のソフトウエアをインストールすることによって構成される。さらに、上記自動採点装置１００は、図５に示すように、画像読取装置としてのスキャナー２の内部に、画像処理装置１３の一部として組み込まれた状態で装着されるように構成しても良い。
【００５９】
この自動採点装置１００は、図１に示すように、大別して、画像処理部１１０と、メモリ部１２０とから構成されている。また、上記画像処理部１１０は、識別手段としての○×△識別部１１１と、画像抽出部１１２と、自動正否判定部１１３と、解答算出部１１４と、得点算出部１１５と、画像付加部１１６とを備えている。さらに、上記自動正否判定部１１３には、警告手段としてのユーザインタフェース１１７が接続されているとともに、前記画像付加部１１６には、画像印字部１１８と、データベース作成部１１９とが接続されている。上記ユーザインタフェース１１７としては、カラー複合機３の操作パネル等からなるユーザインタフェースがそのまま用いられるが、このユーザインタフェース１１７は、パーソナルコンピュータ５のディスプレイ等から構成しても良い。なお、上記実施の形態では、○×△識別部１１１というように、何々部と記載しているが、当該何々部は、何々手段と同義である。また、上記メモリ部１２０には、正解情報１２１と、配点情報１２２と、問題の位置情報１２３と、解答の位置情報１２４と、採点者の手書きフォントリスト１２５などが、予め記憶されている。
【００６０】
上記画像読取装置としてのスキャナー２、９から入力された答案用紙８の画像データは、○×△識別部１１１に入力され、当該○×△識別部１１１では、スキャナー２、９によって読み取られ、文章や図形等で解答する問題を予め人手によって正否判定した正否判定情報が記入された答案用紙８の画像から正否判定情報を識別するように構成されている。
【００６１】
上記スキャナー２、９によって読み取られる答案用紙８としては、特に限定されるものではないが、例えば、図６（ａ）に示すように、学校や予備校、あるいは学習塾等で用いられるテスト用紙などが挙げられる。ただし、答案用紙８としては、これらに限定されるものではなく、他の種類のものであっても良いことは勿論である。このテスト用紙からなる答案用紙８には、図６（ａ）に示すように、テスト用紙を作成した会社等を表示したマークやイラスト等の図形８０１や、学期末テストや科目「数学」等の答案用紙８のタイトルを示す文字画像８０２、「氏名」を書く欄に記載された「氏名」の文字８０３、「問１」、「問２」・・・等の問題番号を示す文字を含む問題文８０４〜８０７、各問題の配点を示す数字８０８〜８１０、「氏名」の欄や問題文の欄などを囲む矩形状の枠を表示する直線状の枠画像８１１などが、黒色やカラーのインクなどで印刷やプリント等によって予め印字されている。また、上記テスト用紙の答案用紙８には、テストを受けた者が、「氏名」８１２や解答としての数字８１３や数式８１４、あるいは解答としての文章８１５や棒グラフ等の図形８１６などが、黒色の鉛筆等によって手書きによって記載されている。
【００６２】
また、上記テスト用紙等の答案用紙８は、図６（ｂ）に示すように、スキャナー２、９によって読み取られる以前に、文章８１５や図形８１６等で解答する問題が、教師等の採点者である人手によって予め正否判定されており、当該答案用紙８には、その正否判定結果として、○、×、△等の判定記号８２１、８２２や、当該正否判定された結果として 「−５」等の補助採点８２３からなる正否判定情報が、例えば赤色のカラーペン等によって手書きで記入されている。
【００６３】
そして、上記○×△識別部１１１では、図６（ｂ）に示すように、スキャナー２、９によって読み取られた答案用紙８の画像データから、画像の色等を判別することによって、黒色の問題文や解答と異なる赤色のペンで記入された○、×、△等の判定記号８２１、８２２や、当該正否判定された結果として「−５」等の補助採点８２３からなる正否判定情報が、図７に示すように、問題文等の情報と識別される。
【００６４】
上記○×△識別部１１１では、○、×、△等の判定記号８２１、８２２や、当該正否判定された結果として「−５」等の補助採点８２３などが、隣接する問題にまたがって記入されている場合には、隣接するいずれの問題側に位置する面積が大きいかによって、いずれの問題の判定記号８２１、８２２や補助採点８２３であるかを判別するように構成されている。また、上記○×△識別部１１１は、文章８１５や図形８１６等で解答する問題に対して、採点漏れ等によって、○、×、△等の判定記号８２１、８２２などが記入されていない場合には、警告手段としてのユーザインタフェース１１７によって警告を発するように構成されている。さらに、上記○×△識別部１１１は、文章や図形等で解答する問題に対して、正否判定情報が記入されていない場合には、自動正否判定手段による判定結果を付加するが、自動採点は行わないように、得点算出部１１５に信号を送るように構成されている。
【００６５】
また、上記○×△識別部１１１は、予め人手によって正否判定した正否判定情報８２１〜８２３を識別する以外に、例えば、テキスト／イメージ分離機能や、矩形状に画像を切り出す切り出し機能や、問題文や数字等の解答を自動的に認識するＯＣＲ等の文字認識機能を備えるように構成されている。
【００６６】
上記テキスト／イメージ分離機能は、入力された答案用紙８の画像データを、文字画像等からなるテキスト（Ｔｅｘｔ）部と、図形等の画像からなるイメージ（Ｉｍａｇｅ）部とに分離する機能である。このテキスト／イメージ分離機能は、公知のテキスト／イメージ分離手段によって構成される。また、上記テキスト／イメージ分離機能によって分離された答案の画像データのテキスト部とイメージ部の情報は、例えば、個別にテキスト／イメージ分離結果としてメモリ部１２０に適宜読み出し可能に記憶される。
【００６７】
また、上記矩形切り出し機能は、答案用紙８の自動正否判定部分と非自動正否判定部分から、前記テキスト／イメージ分離機能によって分離されたテキスト部の画像とイメージ部の画像を、図８に示すように、少なくとも１つ以上の矩形部分に切り出すように構成されている。この矩形切り出し機能による矩形状の画像の切り出しは、図８に示すように、答案用紙８の自動正否判定部分と非自動正否判定部分の中から、イメージ画像やテキスト画像を、例えば、カラー複合機のユーザーインターフェース１１７に設けられたタッチパネルやマウス等によって対角線状に左上の角８４１と右下の角８４２とを指定することによって行われる。また、上記矩形切り出し機能による矩形状の画像の切り出しは、図９に示すように、「氏名」の文字８０３などのテキスト画像やイメージ画像に外接する矩形状部分８４３から、所定ビット数だけ外側の矩形状の領域８４４を、自動的に切出すことによって行なうように構成しても良い。なお、隣接する「氏名」等の文字であっても、両者の間隔が所定のビット数よりも小さければ、同じ矩形状の領域８４４として切出されるようになっている。
【００６８】
上記ＯＣＲ機能では、前記切り出し機能によって矩形状に切り出された画像のうち、図８（ａ）に示すように、テキスト／イメージ分離機能によってテキスト部として分離された画像データが、文字認識されてキャラクタ情報に変換される。
【００６９】
さらに、上記画像抽出部１１２では、図６に示すように、○×△識別部１１１による識別結果に基づいて、正否判定情報８２１〜８２３からなる非自動正否判定部分が抽出されるとともに、解答の正否を自動的に判定可能な自動正否判定部分８１３、８１４が分離される。
【００７０】
そして、上記自動正否判定部１１３では、画像抽出部１１２によって抽出された自動正否判定部分８１３、８１４の文字認識結果に基づいて、当該文字認識結果であるキャラクタ情報に変換された解答を、メモリ部１２０に記憶された正解情報１２１や、解答算出部１１４によって算出された正解情報と比較することにより、正否の判定を行うように構成されている。上記自動正否判定部１１３では、図６（ａ）に示すように、自動正否判定部分８１３が「１＋１＝」という数式のように解答を自動的に算出可能な場合、解答算出部１１４で算出した正解情報と比較することによって、正否の判定が行われる。ただし、これに限らず、答案用紙８の自動正否判定部分の正解を正解情報１２１として、図１０に示すように、メモリ部１２０に予め記憶させておき、当該メモリ部１２０の正解情報１２１に記憶された正解情報を読み出すことによって、正否の判定を行うように構成しても勿論良い。
【００７１】
また、上記得点算出部１１５では、画像抽出部１１２で抽出された非自動正否判定部分８２１〜８２３、及び自動正否判定部１１３の判定結果に基づいて、答案の各問題に対する得点を算出するようになっている。例えば、図６に示すように、「問１」が正解であれば、５点の得点が算出され、「問２」が不正解であれば、０点の得点が算出される。また、「問３」が△で一部正解であり、「−５」の補助採点がなされていれば、１０点（＝１５−５）の得点が算出される。
【００７２】
さらに、上記画像付加部１１６では、得点算出部１１５によって算出された得点に基づいて、答案用紙８の自動正否判定部分８１３、８１４の画像に対して得点の画像データや、○×等の正否判定マーク等の画像データを付加する処理が行われる。この答案用紙８に付加される得点の画像データや、○×等の正否判定マーク等の画像データとしては、例えば、メモリ部１２０に予め記憶された得点を示す数字や、○×等の正否判定マークの手書きフォントリスト１２５内の採点者の手書きフォントが用いられる。採点者が複数人いる場合には、各採点者の手書きフォントが、予め手書きフォントリスト１２５に記憶されており、採点者の氏名によって識別されて読み出される。
【００７３】
また、上記画像付加部１１６は、答案用紙８の間違った解答に対して自動的に正解を記入するように構成されているとともに、この自動的に正解を記入する機能は、ユーザーインターフェース１１７からの指示によって選択可能に構成されている。
【００７４】
上記画像印字部１１８としては、カラー複合機３の画像形成部Ａがそのまま用いられる。この画像印字部１１８では、採点すべき答案用紙８が給紙トレイ４１〜４４や、図示しない手差しトレイにセットされ、当該答案用紙８には、採点された点数や、自動採点された○×等の結果が、図１１に示すように印字される。その際、上記答案用紙８に印字される採点された点数や、自動採点された○×等の結果は、解答の位置情報に応じて自動的に縮拡されるようになっている。
【００７５】
また、上記画像付加部１１６で付加される画像情報は、データベース生成部１１９に送られ、当該データベース作成部１１９では、採点された点数等の結果が、図１２に示すように、エクセル等の表からなるデータベース９０１〜９０３等として生成される。
【００７６】
以上の構成において、この実施の形態に係る自動採点装置では、次のようにして、専用パッドやペン等の専用のハードウエアーを必要とせず、構成が簡単であって低コストにて実現が可能であり、しかも、文章や図形で解答する問題等であっても、補助的に人的な採点結果を読み込むことによって、答案を自動的に採点することが可能となっている。
【００７７】
すなわち、この実施の形態に係る自動採点装置１００が適用された画像処理システム１では、図２に示すように、答案用紙８の画像が画像読取装置としてのスキャナー２又はスキャナー９によって読み取られ、当該スキャナー２、９によって読み取られた答案用紙８の画像データは、図１に示すように、自動採点装置１００が装着された画像出力装置としてのカラー複合機３に入力される。
【００７８】
なお、上記テスト用紙等の答案用紙８は、図６（ｂ）に示すように、スキャナー２、９によって読み取られる以前に、文章８１５や図形８１６等で解答する問題が、教師等の採点者の人手によって補助的に予め正否判定されており、当該答案用紙８には、その正否判定結果として、○、×、△等の判定記号８２１、８２２や、当該正否判定された結果として「−５」等の採点８２３からなる正否判定情報が、赤色のカラーペン等によって手書きで記入されている。
【００７９】
上記自動採点装置１００には、図１に示すように、画像読取装置としてのスキャナー２、９によって読み取られた答案用紙８の画像データが入力され、当該入力された画像データは、○×△識別部１１１によって正否判定情報８２１〜８２３からなる非自動正否判定部分が識別される。そして、上記○×△識別部１１１によって識別された正否判定情報８２１〜８２３は、画像抽出部１１２によって抽出され、「２」や「ｘ＝５」等の数値や文字からなる自動正否判定部分と分離される。
【００８０】
上記画像抽出部１１２によって抽出された非自動正否判定部分である正否判定情報８２１〜８２３は、得点算出部１１５に送られて、当該得点算出部１１５によって正否判定情報８２１〜８２３に基づいて得点が算出される。また、上記画像抽出部１１２によって抽出された自動正否判定部分は、自動正否判定部１１３に送られるとともに、当該自動正否判定部１１３によって自動的に正否が判定され、正否の判定結果が得点算出部１１５に送られる。
【００８１】
また、上記画像抽出部１１２によって非自動正否判定部分を抽出する際に、正否判定情報８２１〜８２３がまったく抽出されない場合や、正否判定情報の数が所定の数より少ない場合には、自動正否判定部１１３を介して、ユーザインタフェース１１７に「文章や図形等で解答する問題に対して、正否判定情報が記入されていない旨」の警告メッセージ等を表示することによって、警告を発するようになっている。
【００８２】
次に、上記得点算出部１１５によって算出された得点及び自動正否判定部分に対する○×△等の採点結果の情報は、画像付加部１１６に送られ、当該画像付加部１１６では、答案用紙８の画像データに基づいて、得点や○×△等の正否判定マークの画像が付加される。これらの得点や○×△等の正否判定マークなどの画像を付加する位置情報は、図１に示すように、メモリ部１２０の問題の位置情報１２３や解答の位置情報１２４、及び読み取られた解答の画像８１３、８１４の位置情報に基づいて決定される。
【００８３】
その際、上記得点や○×△等の正否判定マークなどの画像の大きさは、予め登録された手書きフォント情報を、解答や得点欄の大きさに合わせて縮拡して付加されるようになっている。
【００８４】
また、上記画像付加部１１６では、文章や図形等で解答する問題に対して、正否判定情報が記入されていない場合には、自動正否判定部１１３による判定結果を付加するが、自動採点は行わないようになっている。
【００８５】
さらに、上記画像付加部１１６は、不正解の問題に対して正解の画像を付加するか否かを、ユーザインタフェース１１７の指定によって選択可能となっている。そして、不正解の問題に対して正解の画像を付加する場合には、図１１に示すように、不正解の問題に対して「ｘ＝３」等の正解の画像が付加される。
【００８６】
このように、上記実施の形態では、専用パッドやペン等の専用のハードウエアーを必要とせず、構成が簡単であって低コストにて実現が可能であり、しかも、文章や図形で解答する問題等であっても、補助的に人的な採点結果を読み込むことによって、答案を自動的に採点することが可能となっている。
【００８７】
また、上記実施の形態では、必要に応じて、図１２に示すように、採点結果のデータベースを作成することも可能となっている。
【図面の簡単な説明】
【００８８】
【図１】図１はこの発明の実施の形態１に係る自動採点装置を示すブロック図である。
【図２】図２はこの発明の実施の形態１に係る自動採点装置を適用した画像処理システムを示す構成図である。
【図３】図３はこの発明の実施の形態１に係る自動採点装置を適用した画像出力装置としてのカラー複合機を示す構成図である。
【図４】図４はこの発明の実施の形態１に係る自動採点装置を適用した画像出力装置としてのカラー複合機の画像形成部を示す構成図である。
【図５】図５はこの発明の実施の形態１に係る自動採点装置を適用し得る画像読取装置を示す構成図である。
【図６】図６はこの発明の実施の形態１に係る自動採点装置によって採点される答案用紙を示す説明図である。
【図７】図７はこの発明の実施の形態１に係る自動採点装置によって識別された○×△の識別情報を示す説明図である。
【図８】図８はこの発明の実施の形態１に係る自動採点装置によって識別された○×△の識別情報を示す説明図である。
【図９】図９はこの発明の実施の形態１に係る自動採点装置によって識別された○×△の識別情報を示す説明図である。
【図１０】図１０は正解情報を示す図表である。
【図１１】図１１は答案用紙の自動採点結果を示す説明図である。
【図１２】図１２は答案用紙の自動採点結果に基づいて作成されたデータベースを示す図表である。
【符号の説明】
【００８９】
２，９：画像読取装置、１００：自動採点装置、１１１：○×△識別部、１１２：画像抽出部、１１３：自動成否判定部、１１４：解答算出部、１１５：得点算出部、１１６：画像付加部、１１７：ユーザインタフェース、１１８：画像印字部、１１９：データベース作成部。
【技術分野】
【０００１】
この発明は、答案用紙等の原稿をスキャナー等の画像読取装置によって読み取り、当該答案用紙を自動的に採点することが可能であり、必要に応じて、採点結果のデータベース化や採点結果を答案用紙上に印字出力することが可能な自動採点装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
【特許文献１】特開平７−１９９７９４号公報
【特許文献２】特開平１１−２２４２４５号公報
【０００３】
従来、上記答案用紙を採点するには、マークシート方式による自動採点や、特開平７−１９９７９４号公報に開示されているように、デジタル画像処理によって、記号やマークを認識し、正解と比較して採点するように構成したものがある。また、特開平１１−２２４２４５号公報に開示されているように、専用パッドとペンを用いて、ペンの状態を検知して自動採点するように構成したものも既に提案されている。
【０００４】
更に説明すると、上記特開平７−１９９７９４号公報に係る画像処理装置は、原稿の画像を読み取る画像読取手段と、該手段によって読み取った画像情報を記憶する画像記憶手段と、該画像記憶手段に記憶された画像情報を用紙上に画像形成して出力する画像出力手段とを備えた画像処理装置において、前記画像読取手段によって読み取った原稿の画像情報から該原稿上の出題された問題を認識する問題認識手段、及び該画像情報からその出題された問題に対する解答の文字，記号又はマークを認識する解答認識手段と、前記問題認識手段によって認識した問題に対する正解及び配点の情報を入力するか予め記憶して保持する正解・配点情報保持手段と、前記解答認識手段が認識した解答と前記正解・配点情報保持手段が保持する正解とを各問題毎に比較して各解答の正否を判断し、その各判断結果と前記配点の情報とから点数を算出する採点手段と、該採点手段による採点結果を出力する採点結果出力手段とを設けるように構成したものである。
【０００５】
また、上記特開平１１−２２４２４５号公報に係る採点システムは、回答用紙の採点結果を入力する採点システムにおいて、回答した回答用紙上のペンの採点結果の入力を検出する手段と、上記検出された結果を上記回答用紙に対応づけた採点エントリ画面上の該当採点結果欄に入力する手段を実行する採点プログラムを本部システムから利用時にダウンロードしてバージョンを常に統一する手段とを備えるように構成したものである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記従来技術の場合には、次のような問題点を有している。すなわち、上記マークシート方式による自動採点や、特開平７−１９９７９４号公報に開示された画像処理装置の場合には、文章や図形で解答する問題のように、解答が文字や記号、又はマーク以外であると、解答認識手段によって認識することができず、採点不可能であるという問題点を有していた。
【０００７】
また、上記特開平１１−２２４２４５号公報に開示された採点システムの場合には、専用パッドとペンを用いて、ペンの状態を検知して自動採点するように構成したものであるため、専用パッドやペン等の専用のハードウエアーを必要とし、構成が複雑になるとともに、高価になるという問題点を有していた。
【０００８】
そこで、この発明は、上記従来技術の問題点を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、専用パッドやペン等の専用のハードウエアーを必要とせず、構成が簡単であって低コストにて実現が可能であり、しかも、文章や図形で解答する問題等であっても、補助的に人的な採点結果を読み込むことによって、答案を自動的に採点することが可能な自動採点装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するため、請求項１に記載された発明は、文章や図形等で解答する問題を含んだ答案用紙の画像を読み取って自動的に採点する自動採点装置において、
画像読取装置によって読み取られ、文章や図形等で解答する問題を予め人手によって正否判定した正否判定情報が記入された答案用紙の画像から正否判定情報を識別する識別手段と、
前記識別手段によって識別された正否判定情報に基づき、予め登録された配点情報から得点を算出する得点算出手段とを備えたことを特徴とする自動採点装置である。
【００１０】
また、請求項２に記載された発明は、前記正否判定情報が所定の枠からはみ出した状態で記入されている場合には、当該所定の枠内に記入された正否判定情報の面積比率に基づいて、前記正否判定情報がどの問題に対応するかを判別する判別手段を備えたことを特徴とする請求項１に記載の自動採点装置である。
【００１１】
さらに、請求項３に記載された発明は、前記答案用紙の画像のうち、自動採点が可能な解答は、当該答案用紙の自動採点可能な解答を自動的に認識する認識手段によって認識し、前記自動採点が可能な解答は、自動的に正否を判定する自動正否判定手段を備えたことを特徴とする請求項１又は２に記載の自動採点装置である。
【００１２】
又、請求項４に記載された発明は、前記得点算出手段によって算出された得点の画像を、答案用紙に自動的に付加する画像付加手段を備えたことを特徴とする請求項１に記載の自動採点装置である。
【００１３】
更に、請求項５に記載された発明は、前記得点算出手段によって算出された得点に基づいて、データベースを作成するデータベース作成手段を備えたことを特徴とする請求項１に記載の自動採点装置である。
【００１４】
また、請求項６に記載された発明は、前記文章や図形等で解答する問題に対して、正否判定情報が記入されていない場合には、警告を発する警告手段を備えたことを特徴とする請求項２に記載の自動採点装置である。
【００１５】
さらに、請求項７に記載された発明は、前記文章や図形等で解答する問題に対して、正否判定情報が記入されていない場合には、前記自動正否判定手段による判定結果を付加するが、自動採点は行わないことを特徴とする請求項３に記載の自動採点装置である。
【００１６】
又、請求項８に記載された発明は、前記画像付加手段は、不正解の問題に対して正解の画像を付加するか否かを選択可能に構成されていることを特徴とする請求項４に記載の自動採点装置である。
【００１７】
更に、請求項９に記載された発明は、前記画像付加手段は、少なくとも答案用紙に自動的に付加する得点の画像として、予め登録された採点者の手書きフォント情報を用いることを特徴とする請求項４に記載の自動採点装置である。
【００１８】
また、請求項１０に記載された発明は、前記画像付加手段は、予め登録された手書きフォント情報を、解答や得点欄の大きさに合わせて縮拡して付加することを特徴とする請求項９に記載の自動採点装置である。
【発明の効果】
【００１９】
この発明によれば、専用パッドやペン等の専用のハードウエアーを必要とせず、構成が簡単であって低コストにて実現が可能であり、しかも、文章や図形で解答する問題等であっても、補助的に人的な採点結果を読み込むことによって、答案を自動的に採点することが可能な自動採点装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下に、この発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００２１】
実施の形態１
図２はこの発明の実施の形態１に係る自動採点装置を適用した画像処理システムを示すものである。
【００２２】
この画像処理システム１は、図２に示すように、例えば、単独で設置された画像読取装置としてのスキャナー２と、画像出力装置としてのカラー複合機３と、データベースとしてのサーバー４と、答案用紙等の原稿などを作成する画像作成装置としてのパーソナルコンピュータ５と、これらスキャナー２やカラー複合機３、サーバー４、パーソナルコンピュータ５等を互いに通信可能に接続するＬＡＮや電話回線等からなるネットワーク６とを備えるように構成されている。なお、図中、７はスキャナー２とネットワーク６を通信可能に接続する通信モデムを示すものである。
【００２３】
上記スキャナー２は、答案用紙８の画像を読み取って自動的に採点したり、データベース化する際に、当該答案用紙８の画像を読み取り、答案用紙８の画像データを出力するものである。このスキャナー２によって読み取られた答案用紙８の画像データは、例えば、ネットワーク６を介して、カラー複合機３に送られ、当該カラー複合機３の内部に設けられた画像処理装置によって、所定の画像処理が施された後、当該画像処理装置に付設された自動採点装置によって自動的に採点されるようになっている。なお、上記自動採点装置は、カラー複合機３に内蔵される以外に、パーソナルコンピュータ５に自動採点用のソフトウエアとしてインストールされ、当該パーソナルコンピュータ５自身が自動採点装置として機能するように構成されていても勿論良い。
【００２４】
また、上記カラー複合機３は、それ自身で画像読取装置としてのスキャナー９を備えており、当該スキャナー９で読み取った文書の画像を複写したり、答案用紙８に採点結果を印字したり、パーソナルコンピュータ５から送られてきたり、サーバー４から読み出された画像データに基づいてプリントしたり、電話回線を介して画像データを送受信するファックスとして機能するものである。
【００２５】
さらに、上記サーバー４は、答案用紙８の画像データなどをそのまま記憶したり、スキャナー２、９によって読み取られ、自動採点装置によって採点され、データベース化されたデータなどを記憶保持するものである。
【００２６】
図３はこの発明の実施の形態１に係る自動採点装置を適用した画像出力装置としてのカラー複合機を示すものである。
【００２７】
図３において、１０はカラー複合機の本体を示すものであり、このカラー複合機の上部には、答案用紙等の文書８を一枚ずつ分離した状態で自動的に搬送する自動原稿搬送装置（ＡＤＦ）１１と、当該自動原稿搬送装置１１によって搬送される文書８の画像を読み取る画像入力装置（ＩＩＴ）１２を備えた画像読取装置としてのスキャナー９が配設されている。なお、上述したスキャナー２も、当該スキャナー９と同様に構成されている。上記画像入力装置１２は、プラテンガラス１５上に載置された文書８を光源１６によって照明し、文書８からの反射光像を、フルレートミラー１７及びハーフレートミラー１８、１９及び結像レンズ２０からなる縮小光学系を介してＣＣＤ等からなる画像読取素子２１上に走査露光して、この画像読取素子２１によって文書８の色材反射光像を所定のドット密度（例えば、１６ドット／ｍｍ）で読み取るようになっている。
【００２８】
上記画像入力装置１２によって読み取られた文書８の反射光像は、例えば、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）（各８ｂｉｔ）の３色の反射率データとして、カラー複合機本体１０の内部に設けられた画像処理装置１３（ＩＰＳ）に送られ、この画像処理装置１３では、文書８の画像データに対して、必要に応じて、シェーデイング補正、位置ズレ補正、明度／色空間変換、ガンマ補正、枠消し、色／移動編集等の処理を含め、後述するように所定の画像処理が施される。また、この画像処理装置１３は、パーソナルコンピュータ５等から送られてくる画像データに対しても、必要に応じて、所定の画像処理を行なうようになっている。上記画像処理装置１３には、本実施の形態に係る自動採点装置１００が組み込まれている。
【００２９】
そして、上記画像処理装置１３で所定の画像処理が施された画像データは、同じく画像処理装置１３によって、イエロー（Ｙ）、マジェンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック （Ｋ）（各８ビット）の４色の階調データに変換され、次に述べるように、イエロー（Ｙ）、マジェンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色の画像形成ユニット２３Ｙ、２３Ｍ、２３Ｃ、２３Ｋに共通するＲＯＳ（ＲａｓｅｒＯｕｔｐｕｔＳｃａｎｎｅｒ）２４に送られ、この画像露光装置としてのＲＯＳ２４では、所定の色の階調データに応じてレーザ光ＬＢによる画像露光が行われる。なお、カラー画像に限らず、白黒の画像のみを形成しても勿論良い。
【００３０】
ところで、上記カラー複合機３の内部には、図３に示すように、画像形成手段Ａが配設されており、この画像形成手段Ａには、イエロー（Ｙ）、マジェンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の４つの画像形成ユニット２３Ｙ、２３Ｍ、２３Ｃ、２３Ｋが、水平方向に一定の間隔をおいて並列的に配置されている。
【００３１】
これらの４つの画像形成ユニット２３Ｙ、２３Ｍ、２３Ｃ、２３Ｋは、すべて同様に構成されており、大別して、所定の速度で回転駆動される像担持体としての感光体ドラム２５と、この感光体ドラム２５の表面を一様に帯電する一次帯電用の帯電ロール２６と、当該感光体ドラム２５の表面に所定の色に対応した画像を露光して静電潜像を形成する画像露光装置としてのＲＯＳ２４と、感光体ドラム２５上に形成された静電潜像を所定の色のトナーで現像する現像器２７と、感光体ドラム２５の表面を清掃するクリーニング装置２８とから構成されている。これらの感光体ドラム２５と周辺に配置される画像形成部材は、一体的にユニット化されており、カラー複合機本体１０から個別に交換可能に構成されている。
【００３２】
上記ＲＯＳ２４は、図３に示すように、４つの画像形成ユニット２３Ｙ、２３Ｍ、２３Ｃ、２３Ｋに共通に構成されており、図示しない４つの半導体レーザを各色の階調データに応じて変調して、これらの半導体レーザからレーザ光ＬＢ−Ｙ、ＬＢ−Ｍ、ＬＢ−Ｃ、ＬＢ−Ｋを階調データに応じて出射するように構成されている。なお、上記ＲＯＳ２４は、複数の画像形成ユニット毎に個別に構成しても勿論よい。上記半導体レーザから出射されたレーザ光ＬＢ−Ｙ、ＬＢ−Ｍ、ＬＢ−Ｃ、ＬＢ−Ｋは、図示しないｆ−θレンズを介してポリゴンミラー２９に照射され、このポリゴンミラー２９によって偏向走査される。上記ポリゴンミラー２９によって偏向走査されたレーザ光ＬＢ−Ｙ、ＬＢ−Ｍ、ＬＢ−Ｃ、ＬＢ−Ｋは、図示しない結像レンズ及び複数枚のミラーを介して、感光体ドラム２５上の露光ポイントに、斜め下方から走査露光される。
【００３３】
上記ＲＯＳ２４は、図３に示すように、下方から感光体ドラム２５上に画像を走査露光するものであるため、このＲＯＳ２４には、上方に位置する４つの画像形成ユニット２３Ｙ、２３Ｍ、２３Ｃ、２３Ｋの現像器２７などからトナー等が落下して、汚損される虞れを有している。そのため、ＲＯＳ２４は、その周囲が直方体状のフレーム３０によって密閉されているとともに、当該フレーム３０の上部には、４本のレーザ光ＬＢ−Ｙ、ＬＢ−Ｍ、ＬＢ−Ｃ、ＬＢ−Ｋを、各画像形成ユニット２３Ｙ、２３Ｍ、２３Ｃ、２３Ｋの感光体ドラム２５上に露光するため、シールド部材としての透明なガラス製のウインドウ３１Ｙ、３１Ｍ、３１Ｃ、３１Ｋが設けられている。
【００３４】
上記画像処理装置１３からは、イエロー（Ｙ）、マジェンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色の画像形成ユニット２３Ｙ、２３Ｍ、２３Ｃ、２３Ｋに共通して設けられたＲＯＳ２４に、各色の画像データが順次出力され、このＲＯＳ２４から画像データに応じて出射されたレーザ光ＬＢ−Ｙ、ＬＢ−Ｍ、ＬＢ−Ｃ、ＬＢ−Ｋは、対応する感光体ドラム２５の表面に走査露光され、静電潜像が形成される。上記感光体ドラム２５上に形成された静電潜像は、イエロー（Ｙ）、マジェンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック （Ｋ）の各色の現像器２７Ｙ、２７Ｍ、２７Ｃ、２７Ｋによって、それぞれイエロー（Ｙ）、マジェンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色のトナー像として現像される。
【００３５】
上記各画像形成ユニット２３Ｙ、２３Ｍ、２３Ｃ、２３Ｋの感光体ドラム２５上に、順次形成されたイエロー（Ｙ）、マジェンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色のトナー像は、各画像形成ユニット２３Ｙ、２３Ｍ、２３Ｃ、２３Ｋの上方にわたって配置された転写ユニット３２の中間転写ベルト３５上に、４つの一次転写ロール３６Ｙ、３６Ｍ、３６Ｃ、３６Ｋによって多重に転写される。これらの一次転写ロール３６Ｙ、３６Ｍ、３６Ｃ、３６Ｋは、各画像形成ユニット２３Ｙ、２３Ｍ、２３Ｃ、２３Ｋの感光体ドラム２５に対応した中間転写ベルト３５の裏面側に配設されている。この実施の形態における一次転写ロール３６Ｙ、３６Ｍ、３６Ｃ、３６Ｋの体積抵抗値は、１０5 〜１０8 Ωｃｍに抵抗調整されたものを使用している。そして、一次転写ロール３６Ｙ、３６Ｍ、３６Ｃ、３６Ｋには、転写バイアス電源（図示しない）が接続されており、所定のトナー極性とは逆極性（本実施の形態では正極性）の転写バイアスが所定のタイミングで印加されるようになっている。
【００３６】
また、上記中間転写ベルト３５は、図３に示すように、ドライブロール３７と、テンションロール３４と、バックアップロール３８との間に一定のテンションで掛け回されており、図示しない定速性に優れた専用の駆動モーターによって回転駆動されるドライブロール３７により、矢印方向に所定の速度で循環駆動されるようになっている。上記中間転写ベルト３５は、例えば、チャージアップを起こさないべルト素材（ゴムまたは樹脂）にて構成されている。
【００３７】
上記中間転写ベルト３５上に多重に転写されたイエロー（Ｙ）、マジェンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色のトナー像は、図３に示すように、バックアップロール３８に圧接する二次転写ロール３９によって、シート材としての用紙４０上に二次転写され、これらの各色のトナー像が転写された用紙４０は、上方に位置する定着器４１へと搬送される。上記二次転写ロール３９は、バックアップロール３８の側方に圧接しており、下方から上方に搬送される用紙４０上に、各色のトナー像を二次転写するようになっている。
【００３８】
上記用紙４０は、カラー複合機本体１０の下部に複数段配設された給紙トレイ４１、４２、４３、４４のいずれかから所定サイズのものが、フィードロール４５及びリタードロール４６等によって一枚ずつ分離された状態で、搬送ロール４７を備えた用紙搬送路４８を介して給紙される。そして、上記給紙トレイ４１、４２、４３、４４のいずれかから給紙された用紙４０は、レジストロール４９で一旦停止され、中間転写ベルト３５上の画像と同期して、当該レジストロール４９によって中間転写ベルト３５の二次転写位置へと再度給紙される。
【００３９】
そして、上記各色のトナー像が転写された用紙４０は、図３に示すように、定着器５０によって熱及び圧力で定着処理を受けた後、搬送ロール５１によって、画像形成面を下にして第１の排出トレイとしてのフェイスダウントレイ５２に排出するための第１の用紙搬送路５３を介して、当該第１の用紙搬送路５３の出口に設けられた排出ロール５４によって、カラー複合機本体１０の上部に設けられたフェイスダウントレイ５２上に排出される。
【００４０】
また、上記の如く画像が形成された用紙４０を、画像形成面を上にして排出する場合には、図３に示すように、画像形成面を上にして第２の排出トレイとしてのフェイスアップトレイ５５に排出するための第２の用紙搬送路５６を介して、当該第２の用紙搬送路５６の出口に設けられた排出ロール５７によって、装置本体１の側部（図中、左側面）に設けられるフェイスアップトレイ５５上に排出されるようになっている。
【００４１】
なお、上記カラー複合機３において、フルカラー等の両面コピーをとる場合には、図３に示すように、片面に画像が定着された記録用紙４０を、排出ロール５４によってフェイスダウントレイ５２上にそのまま排出せずに、図示しない切替ゲートによって搬送方向を切り替えるとともに、排出ロール５４を一旦停止させた後に逆転して、当該排出ロール５４によって両面用の用紙搬送路５８へと搬送する。そして、この両面用の用紙搬送路５８には、当該搬送路５８に沿って設けられた搬送ローラ５９により、記録用紙４０の表裏が反転された状態で、再度レジストロール４９へと搬送され、今度は、当該記録用紙４０の裏面に画像が転写・定着された後、第１の用紙搬送路５３又は第２の用紙搬送路５６を介して、フェイスダウントレイ５２又はフェイスアップトレイ５５のいずれかに排出される。
【００４２】
図３中、６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃ、６０Ｋは、イエロー（Ｙ）、マジェンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色の現像器２７Ｙ、２７Ｍ、２７Ｃ、２７Ｋに、所定の色のトナーを供給するトナーカートリッジをそれぞれ示している。
【００４３】
図４は上記カラー複合機３の各画像形成ユニットを示すものである。
【００４４】
上記イエロー色、マジェンタ色、シアン色及びブラック色の４つの画像形成ユニット２３Ｙ、２３Ｍ、２３Ｃ、２３Ｋは、図４に示すように、すべて同様に構成されており、これらの４つの画像形成ユニット２３Ｙ、２３Ｍ、２３Ｃ、２３Ｋでは、上述したように、それぞれイエロー色、マジェンタ色、シアン色及びブラック色のトナー像が所定のタイミングで順次形成されるように構成されている。上記各色の画像形成ユニット２３Ｙ、２３Ｍ、２３Ｃ、２３Ｋは、上述したように、感光体ドラム２５を備えており、この感光体ドラム２５の表面は、一次帯電用の帯電ロール２６によって一様に帯電される。その後、上記感光体ドラム２５の表面は、ＲＯＳ２４から画像データに応じて出射される画像形成用のレーザ光ＬＢが走査露光されて、各色に対応した静電潜像が形成される。上記感光体ドラム２５上に走査露光されるレーザ光ＬＢは、当該感光体ドラム２５の直下よりやや右側寄りの斜め下方から露光されるように設定されている。上記感光体ドラム２５上に形成された静電潜像は、各画像形成ユニット２３Ｙ、２３Ｍ、２３Ｃ、２３Ｋの現像器２７の現像ロール２７ａによってそれぞれイエロー色、マジェンタ色、シアン色、ブラック色のうち、対応する色のトナーにより現像されて可視トナー像となり、これらの可視トナー像は、一次転写ロール３６の帯電によって中間転写ベルト３５上に順次多重に転写される。
【００４５】
なお、トナー像の転写工程が終了した後の感光体ドラム２５の表面は、クリーニング装置２８によって残留トナーや紙粉等が除去されて、次の画像形成プロセスに備える。上記クリーニング装置２８は、クリーニングブレード２８ａを備えており、このクリーニングブレード２８ａによって、感光体ドラム２５上の残留トナーや紙粉等を除去するようになっている。また、トナー像の転写工程が終了した後の中間転写ベルト３５の表面は、図３に示すように、クリーニング装置６１によって残留トナーや紙粉等が除去されて、次の画像形成プロセスに備える。上記クリーニング装置６１は、クリーニングブラシ６２及びクリーニングブレード６３を備えており、これらのクリーニングブラシ６２及びブレード６３によって、中間転写ベルト３５上の残留トナーや紙粉等を除去するようになっている。
【００４６】
図５は、単独で配置された画像読取装置としてのスキャナー２を示すものである。
【００４７】
このスキャナー２は、上述したカラー複合機３のスキャナー９と同様に構成されているが、当該スキャナー２には、画像処理装置１３が内蔵されている。
【００４８】
ところで、この実施の形態１に係る自動採点装置は、文章や図形等で解答する問題を含んだ答案用紙の画像を読み取って自動的に採点する自動採点装置において、画像読取装置によって読み取られ、文章や図形等で解答する問題を予め人手によって正否判定した正否判定情報が記入された答案用紙の画像から正否判定情報を識別する識別手段と、前記識別手段によって識別された正否判定情報に基づき、予め登録された配点情報から得点を算出する得点算出手段とを備えるように構成されている。
【００４９】
また、この実施の形態では、前記正否判定情報が所定の枠からはみ出した状態で記入されている場合には、当該所定の枠内に記入された正否判定情報の面積比率に基づいて、前記正否判定情報がどの問題に対応するかを判別する判別手段を備えるように構成されている。
【００５０】
さらに、この実施の形態では、前記答案用紙の画像のうち、自動採点が可能な解答は、当該答案用紙の自動採点可能な解答を自動的に認識する認識手段によって認識し、前記自動採点が可能な解答は、自動的に正否を判定する自動正否判定手段を備えるように構成されている。
【００５１】
又、この実施の形態では、前記得点算出手段によって算出された得点の画像を、答案用紙に自動的に付加する画像付加手段を備えるように構成されている。
【００５２】
更に、この実施の形態では、前記得点算出手段によって算出された得点に基づいて、データベースを作成するデータベース作成手段を備えるように構成されている。
【００５３】
また、この実施の形態では、前記文章や図形等で解答する問題に対して、正否判定情報が記入されていない場合には、警告を発する警告手段を備えるように構成されている。
【００５４】
さらに、この実施の形態では、前記文章や図形等で解答する問題に対して、正否判定情報が記入されていない場合には、前記自動正否判定手段による判定結果を付加するが、自動採点は行わないように構成されている。
【００５５】
又、この実施の形態では、前記画像付加手段は、不正解の問題に対して正解の画像を付加するか否かを選択可能に構成されている。
【００５６】
更に、この実施の形態では、前記画像付加手段は、少なくとも答案用紙に自動的に付加する得点の画像として、予め登録された採点者の手書きフォント情報を用いるように構成されている。
【００５７】
また、この実施の形態では、前記画像付加手段は、予め登録された手書きフォント情報を、解答や得点欄の大きさに合わせて縮拡して付加するように構成されている。
【００５８】
すなわち、この実施の形態に係る自動採点装置１００は、例えば、図３に示すように、画像出力装置としてのカラー複合機３の内部に、画像処理装置１３の一部として組み込まれた状態で装着されている。また、この自動採点装置１００は、パーソナルコンピュータ５等に自動採点用のソフトウエアをインストールすることによって構成される。さらに、上記自動採点装置１００は、図５に示すように、画像読取装置としてのスキャナー２の内部に、画像処理装置１３の一部として組み込まれた状態で装着されるように構成しても良い。
【００５９】
この自動採点装置１００は、図１に示すように、大別して、画像処理部１１０と、メモリ部１２０とから構成されている。また、上記画像処理部１１０は、識別手段としての○×△識別部１１１と、画像抽出部１１２と、自動正否判定部１１３と、解答算出部１１４と、得点算出部１１５と、画像付加部１１６とを備えている。さらに、上記自動正否判定部１１３には、警告手段としてのユーザインタフェース１１７が接続されているとともに、前記画像付加部１１６には、画像印字部１１８と、データベース作成部１１９とが接続されている。上記ユーザインタフェース１１７としては、カラー複合機３の操作パネル等からなるユーザインタフェースがそのまま用いられるが、このユーザインタフェース１１７は、パーソナルコンピュータ５のディスプレイ等から構成しても良い。なお、上記実施の形態では、○×△識別部１１１というように、何々部と記載しているが、当該何々部は、何々手段と同義である。また、上記メモリ部１２０には、正解情報１２１と、配点情報１２２と、問題の位置情報１２３と、解答の位置情報１２４と、採点者の手書きフォントリスト１２５などが、予め記憶されている。
【００６０】
上記画像読取装置としてのスキャナー２、９から入力された答案用紙８の画像データは、○×△識別部１１１に入力され、当該○×△識別部１１１では、スキャナー２、９によって読み取られ、文章や図形等で解答する問題を予め人手によって正否判定した正否判定情報が記入された答案用紙８の画像から正否判定情報を識別するように構成されている。
【００６１】
上記スキャナー２、９によって読み取られる答案用紙８としては、特に限定されるものではないが、例えば、図６（ａ）に示すように、学校や予備校、あるいは学習塾等で用いられるテスト用紙などが挙げられる。ただし、答案用紙８としては、これらに限定されるものではなく、他の種類のものであっても良いことは勿論である。このテスト用紙からなる答案用紙８には、図６（ａ）に示すように、テスト用紙を作成した会社等を表示したマークやイラスト等の図形８０１や、学期末テストや科目「数学」等の答案用紙８のタイトルを示す文字画像８０２、「氏名」を書く欄に記載された「氏名」の文字８０３、「問１」、「問２」・・・等の問題番号を示す文字を含む問題文８０４〜８０７、各問題の配点を示す数字８０８〜８１０、「氏名」の欄や問題文の欄などを囲む矩形状の枠を表示する直線状の枠画像８１１などが、黒色やカラーのインクなどで印刷やプリント等によって予め印字されている。また、上記テスト用紙の答案用紙８には、テストを受けた者が、「氏名」８１２や解答としての数字８１３や数式８１４、あるいは解答としての文章８１５や棒グラフ等の図形８１６などが、黒色の鉛筆等によって手書きによって記載されている。
【００６２】
また、上記テスト用紙等の答案用紙８は、図６（ｂ）に示すように、スキャナー２、９によって読み取られる以前に、文章８１５や図形８１６等で解答する問題が、教師等の採点者である人手によって予め正否判定されており、当該答案用紙８には、その正否判定結果として、○、×、△等の判定記号８２１、８２２や、当該正否判定された結果として 「−５」等の補助採点８２３からなる正否判定情報が、例えば赤色のカラーペン等によって手書きで記入されている。
【００６３】
そして、上記○×△識別部１１１では、図６（ｂ）に示すように、スキャナー２、９によって読み取られた答案用紙８の画像データから、画像の色等を判別することによって、黒色の問題文や解答と異なる赤色のペンで記入された○、×、△等の判定記号８２１、８２２や、当該正否判定された結果として「−５」等の補助採点８２３からなる正否判定情報が、図７に示すように、問題文等の情報と識別される。
【００６４】
上記○×△識別部１１１では、○、×、△等の判定記号８２１、８２２や、当該正否判定された結果として「−５」等の補助採点８２３などが、隣接する問題にまたがって記入されている場合には、隣接するいずれの問題側に位置する面積が大きいかによって、いずれの問題の判定記号８２１、８２２や補助採点８２３であるかを判別するように構成されている。また、上記○×△識別部１１１は、文章８１５や図形８１６等で解答する問題に対して、採点漏れ等によって、○、×、△等の判定記号８２１、８２２などが記入されていない場合には、警告手段としてのユーザインタフェース１１７によって警告を発するように構成されている。さらに、上記○×△識別部１１１は、文章や図形等で解答する問題に対して、正否判定情報が記入されていない場合には、自動正否判定手段による判定結果を付加するが、自動採点は行わないように、得点算出部１１５に信号を送るように構成されている。
【００６５】
また、上記○×△識別部１１１は、予め人手によって正否判定した正否判定情報８２１〜８２３を識別する以外に、例えば、テキスト／イメージ分離機能や、矩形状に画像を切り出す切り出し機能や、問題文や数字等の解答を自動的に認識するＯＣＲ等の文字認識機能を備えるように構成されている。
【００６６】
上記テキスト／イメージ分離機能は、入力された答案用紙８の画像データを、文字画像等からなるテキスト（Ｔｅｘｔ）部と、図形等の画像からなるイメージ（Ｉｍａｇｅ）部とに分離する機能である。このテキスト／イメージ分離機能は、公知のテキスト／イメージ分離手段によって構成される。また、上記テキスト／イメージ分離機能によって分離された答案の画像データのテキスト部とイメージ部の情報は、例えば、個別にテキスト／イメージ分離結果としてメモリ部１２０に適宜読み出し可能に記憶される。
【００６７】
また、上記矩形切り出し機能は、答案用紙８の自動正否判定部分と非自動正否判定部分から、前記テキスト／イメージ分離機能によって分離されたテキスト部の画像とイメージ部の画像を、図８に示すように、少なくとも１つ以上の矩形部分に切り出すように構成されている。この矩形切り出し機能による矩形状の画像の切り出しは、図８に示すように、答案用紙８の自動正否判定部分と非自動正否判定部分の中から、イメージ画像やテキスト画像を、例えば、カラー複合機のユーザーインターフェース１１７に設けられたタッチパネルやマウス等によって対角線状に左上の角８４１と右下の角８４２とを指定することによって行われる。また、上記矩形切り出し機能による矩形状の画像の切り出しは、図９に示すように、「氏名」の文字８０３などのテキスト画像やイメージ画像に外接する矩形状部分８４３から、所定ビット数だけ外側の矩形状の領域８４４を、自動的に切出すことによって行なうように構成しても良い。なお、隣接する「氏名」等の文字であっても、両者の間隔が所定のビット数よりも小さければ、同じ矩形状の領域８４４として切出されるようになっている。
【００６８】
上記ＯＣＲ機能では、前記切り出し機能によって矩形状に切り出された画像のうち、図８（ａ）に示すように、テキスト／イメージ分離機能によってテキスト部として分離された画像データが、文字認識されてキャラクタ情報に変換される。
【００６９】
さらに、上記画像抽出部１１２では、図６に示すように、○×△識別部１１１による識別結果に基づいて、正否判定情報８２１〜８２３からなる非自動正否判定部分が抽出されるとともに、解答の正否を自動的に判定可能な自動正否判定部分８１３、８１４が分離される。
【００７０】
そして、上記自動正否判定部１１３では、画像抽出部１１２によって抽出された自動正否判定部分８１３、８１４の文字認識結果に基づいて、当該文字認識結果であるキャラクタ情報に変換された解答を、メモリ部１２０に記憶された正解情報１２１や、解答算出部１１４によって算出された正解情報と比較することにより、正否の判定を行うように構成されている。上記自動正否判定部１１３では、図６（ａ）に示すように、自動正否判定部分８１３が「１＋１＝」という数式のように解答を自動的に算出可能な場合、解答算出部１１４で算出した正解情報と比較することによって、正否の判定が行われる。ただし、これに限らず、答案用紙８の自動正否判定部分の正解を正解情報１２１として、図１０に示すように、メモリ部１２０に予め記憶させておき、当該メモリ部１２０の正解情報１２１に記憶された正解情報を読み出すことによって、正否の判定を行うように構成しても勿論良い。
【００７１】
また、上記得点算出部１１５では、画像抽出部１１２で抽出された非自動正否判定部分８２１〜８２３、及び自動正否判定部１１３の判定結果に基づいて、答案の各問題に対する得点を算出するようになっている。例えば、図６に示すように、「問１」が正解であれば、５点の得点が算出され、「問２」が不正解であれば、０点の得点が算出される。また、「問３」が△で一部正解であり、「−５」の補助採点がなされていれば、１０点（＝１５−５）の得点が算出される。
【００７２】
さらに、上記画像付加部１１６では、得点算出部１１５によって算出された得点に基づいて、答案用紙８の自動正否判定部分８１３、８１４の画像に対して得点の画像データや、○×等の正否判定マーク等の画像データを付加する処理が行われる。この答案用紙８に付加される得点の画像データや、○×等の正否判定マーク等の画像データとしては、例えば、メモリ部１２０に予め記憶された得点を示す数字や、○×等の正否判定マークの手書きフォントリスト１２５内の採点者の手書きフォントが用いられる。採点者が複数人いる場合には、各採点者の手書きフォントが、予め手書きフォントリスト１２５に記憶されており、採点者の氏名によって識別されて読み出される。
【００７３】
また、上記画像付加部１１６は、答案用紙８の間違った解答に対して自動的に正解を記入するように構成されているとともに、この自動的に正解を記入する機能は、ユーザーインターフェース１１７からの指示によって選択可能に構成されている。
【００７４】
上記画像印字部１１８としては、カラー複合機３の画像形成部Ａがそのまま用いられる。この画像印字部１１８では、採点すべき答案用紙８が給紙トレイ４１〜４４や、図示しない手差しトレイにセットされ、当該答案用紙８には、採点された点数や、自動採点された○×等の結果が、図１１に示すように印字される。その際、上記答案用紙８に印字される採点された点数や、自動採点された○×等の結果は、解答の位置情報に応じて自動的に縮拡されるようになっている。
【００７５】
また、上記画像付加部１１６で付加される画像情報は、データベース生成部１１９に送られ、当該データベース作成部１１９では、採点された点数等の結果が、図１２に示すように、エクセル等の表からなるデータベース９０１〜９０３等として生成される。
【００７６】
以上の構成において、この実施の形態に係る自動採点装置では、次のようにして、専用パッドやペン等の専用のハードウエアーを必要とせず、構成が簡単であって低コストにて実現が可能であり、しかも、文章や図形で解答する問題等であっても、補助的に人的な採点結果を読み込むことによって、答案を自動的に採点することが可能となっている。
【００７７】
すなわち、この実施の形態に係る自動採点装置１００が適用された画像処理システム１では、図２に示すように、答案用紙８の画像が画像読取装置としてのスキャナー２又はスキャナー９によって読み取られ、当該スキャナー２、９によって読み取られた答案用紙８の画像データは、図１に示すように、自動採点装置１００が装着された画像出力装置としてのカラー複合機３に入力される。
【００７８】
なお、上記テスト用紙等の答案用紙８は、図６（ｂ）に示すように、スキャナー２、９によって読み取られる以前に、文章８１５や図形８１６等で解答する問題が、教師等の採点者の人手によって補助的に予め正否判定されており、当該答案用紙８には、その正否判定結果として、○、×、△等の判定記号８２１、８２２や、当該正否判定された結果として「−５」等の採点８２３からなる正否判定情報が、赤色のカラーペン等によって手書きで記入されている。
【００７９】
上記自動採点装置１００には、図１に示すように、画像読取装置としてのスキャナー２、９によって読み取られた答案用紙８の画像データが入力され、当該入力された画像データは、○×△識別部１１１によって正否判定情報８２１〜８２３からなる非自動正否判定部分が識別される。そして、上記○×△識別部１１１によって識別された正否判定情報８２１〜８２３は、画像抽出部１１２によって抽出され、「２」や「ｘ＝５」等の数値や文字からなる自動正否判定部分と分離される。
【００８０】
上記画像抽出部１１２によって抽出された非自動正否判定部分である正否判定情報８２１〜８２３は、得点算出部１１５に送られて、当該得点算出部１１５によって正否判定情報８２１〜８２３に基づいて得点が算出される。また、上記画像抽出部１１２によって抽出された自動正否判定部分は、自動正否判定部１１３に送られるとともに、当該自動正否判定部１１３によって自動的に正否が判定され、正否の判定結果が得点算出部１１５に送られる。
【００８１】
また、上記画像抽出部１１２によって非自動正否判定部分を抽出する際に、正否判定情報８２１〜８２３がまったく抽出されない場合や、正否判定情報の数が所定の数より少ない場合には、自動正否判定部１１３を介して、ユーザインタフェース１１７に「文章や図形等で解答する問題に対して、正否判定情報が記入されていない旨」の警告メッセージ等を表示することによって、警告を発するようになっている。
【００８２】
次に、上記得点算出部１１５によって算出された得点及び自動正否判定部分に対する○×△等の採点結果の情報は、画像付加部１１６に送られ、当該画像付加部１１６では、答案用紙８の画像データに基づいて、得点や○×△等の正否判定マークの画像が付加される。これらの得点や○×△等の正否判定マークなどの画像を付加する位置情報は、図１に示すように、メモリ部１２０の問題の位置情報１２３や解答の位置情報１２４、及び読み取られた解答の画像８１３、８１４の位置情報に基づいて決定される。
【００８３】
その際、上記得点や○×△等の正否判定マークなどの画像の大きさは、予め登録された手書きフォント情報を、解答や得点欄の大きさに合わせて縮拡して付加されるようになっている。
【００８４】
また、上記画像付加部１１６では、文章や図形等で解答する問題に対して、正否判定情報が記入されていない場合には、自動正否判定部１１３による判定結果を付加するが、自動採点は行わないようになっている。
【００８５】
さらに、上記画像付加部１１６は、不正解の問題に対して正解の画像を付加するか否かを、ユーザインタフェース１１７の指定によって選択可能となっている。そして、不正解の問題に対して正解の画像を付加する場合には、図１１に示すように、不正解の問題に対して「ｘ＝３」等の正解の画像が付加される。
【００８６】
このように、上記実施の形態では、専用パッドやペン等の専用のハードウエアーを必要とせず、構成が簡単であって低コストにて実現が可能であり、しかも、文章や図形で解答する問題等であっても、補助的に人的な採点結果を読み込むことによって、答案を自動的に採点することが可能となっている。
【００８７】
また、上記実施の形態では、必要に応じて、図１２に示すように、採点結果のデータベースを作成することも可能となっている。
【図面の簡単な説明】
【００８８】
【図１】図１はこの発明の実施の形態１に係る自動採点装置を示すブロック図である。
【図２】図２はこの発明の実施の形態１に係る自動採点装置を適用した画像処理システムを示す構成図である。
【図３】図３はこの発明の実施の形態１に係る自動採点装置を適用した画像出力装置としてのカラー複合機を示す構成図である。
【図４】図４はこの発明の実施の形態１に係る自動採点装置を適用した画像出力装置としてのカラー複合機の画像形成部を示す構成図である。
【図５】図５はこの発明の実施の形態１に係る自動採点装置を適用し得る画像読取装置を示す構成図である。
【図６】図６はこの発明の実施の形態１に係る自動採点装置によって採点される答案用紙を示す説明図である。
【図７】図７はこの発明の実施の形態１に係る自動採点装置によって識別された○×△の識別情報を示す説明図である。
【図８】図８はこの発明の実施の形態１に係る自動採点装置によって識別された○×△の識別情報を示す説明図である。
【図９】図９はこの発明の実施の形態１に係る自動採点装置によって識別された○×△の識別情報を示す説明図である。
【図１０】図１０は正解情報を示す図表である。
【図１１】図１１は答案用紙の自動採点結果を示す説明図である。
【図１２】図１２は答案用紙の自動採点結果に基づいて作成されたデータベースを示す図表である。
【符号の説明】
【００８９】
２，９：画像読取装置、１００：自動採点装置、１１１：○×△識別部、１１２：画像抽出部、１１３：自動成否判定部、１１４：解答算出部、１１５：得点算出部、１１６：画像付加部、１１７：ユーザインタフェース、１１８：画像印字部、１１９：データベース作成部。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
文章や図形等で解答する問題を含んだ答案用紙の画像を読み取って自動的に採点する自動採点装置において、
画像読取装置によって読み取られ、文章や図形等で解答する問題を予め人手によって正否判定した正否判定情報が記入された答案用紙の画像から正否判定情報を識別する識別手段と、
前記識別手段によって識別された正否判定情報に基づき、予め登録された配点情報から得点を算出する得点算出手段とを備えたことを特徴とする自動採点装置。
【請求項２】
前記正否判定情報が所定の枠からはみ出した状態で記入されている場合には、当該所定の枠内に記入された正否判定情報の面積比率に基づいて、前記正否判定情報がどの問題に対応するかを判別する判別手段を備えたことを特徴とする請求項１に記載の自動採点装置。
【請求項３】
前記答案用紙の画像のうち、自動採点が可能な解答は、当該答案用紙の自動採点可能な解答を自動的に認識する認識手段によって認識し、前記自動採点が可能な解答は、自動的に正否を判定する自動正否判定手段を備えたことを特徴とする請求項１又は２に記載の自動採点装置。
【請求項４】
前記得点算出手段によって算出された得点の画像を、答案用紙に自動的に付加する画像付加手段を備えたことを特徴とする請求項１に記載の自動採点装置。
【請求項５】
前記得点算出手段によって算出された得点に基づいて、データベースを作成するデータベース作成手段を備えたことを特徴とする請求項１に記載の自動採点装置。
【請求項６】
前記文章や図形等で解答する問題に対して、正否判定情報が記入されていない場合には、警告を発する警告手段を備えたことを特徴とする請求項２に記載の自動採点装置。
【請求項７】
前記文章や図形等で解答する問題に対して、正否判定情報が記入されていない場合には、前記自動正否判定手段による判定結果を付加するが、自動採点は行わないことを特徴とする請求項３に記載の自動採点装置。
【請求項８】
前記画像付加手段は、不正解の問題に対して正解の画像を付加するか否かを選択可能に構成されていることを特徴とする請求項４に記載の自動採点装置。
【請求項９】
前記画像付加手段は、少なくとも答案用紙に自動的に付加する得点の画像として、予め登録された採点者の手書きフォント情報を用いることを特徴とする請求項４に記載の自動採点装置。
【請求項１０】
前記画像付加手段は、予め登録された手書きフォント情報を、解答や得点欄の大きさに合わせて縮拡して付加することを特徴とする請求項９に記載の自動採点装置。
【請求項１】
文章や図形等で解答する問題を含んだ答案用紙の画像を読み取って自動的に採点する自動採点装置において、
画像読取装置によって読み取られ、文章や図形等で解答する問題を予め人手によって正否判定した正否判定情報が記入された答案用紙の画像から正否判定情報を識別する識別手段と、
前記識別手段によって識別された正否判定情報に基づき、予め登録された配点情報から得点を算出する得点算出手段とを備えたことを特徴とする自動採点装置。
【請求項２】
前記正否判定情報が所定の枠からはみ出した状態で記入されている場合には、当該所定の枠内に記入された正否判定情報の面積比率に基づいて、前記正否判定情報がどの問題に対応するかを判別する判別手段を備えたことを特徴とする請求項１に記載の自動採点装置。
【請求項３】
前記答案用紙の画像のうち、自動採点が可能な解答は、当該答案用紙の自動採点可能な解答を自動的に認識する認識手段によって認識し、前記自動採点が可能な解答は、自動的に正否を判定する自動正否判定手段を備えたことを特徴とする請求項１又は２に記載の自動採点装置。
【請求項４】
前記得点算出手段によって算出された得点の画像を、答案用紙に自動的に付加する画像付加手段を備えたことを特徴とする請求項１に記載の自動採点装置。
【請求項５】
前記得点算出手段によって算出された得点に基づいて、データベースを作成するデータベース作成手段を備えたことを特徴とする請求項１に記載の自動採点装置。
【請求項６】
前記文章や図形等で解答する問題に対して、正否判定情報が記入されていない場合には、警告を発する警告手段を備えたことを特徴とする請求項２に記載の自動採点装置。
【請求項７】
前記文章や図形等で解答する問題に対して、正否判定情報が記入されていない場合には、前記自動正否判定手段による判定結果を付加するが、自動採点は行わないことを特徴とする請求項３に記載の自動採点装置。
【請求項８】
前記画像付加手段は、不正解の問題に対して正解の画像を付加するか否かを選択可能に構成されていることを特徴とする請求項４に記載の自動採点装置。
【請求項９】
前記画像付加手段は、少なくとも答案用紙に自動的に付加する得点の画像として、予め登録された採点者の手書きフォント情報を用いることを特徴とする請求項４に記載の自動採点装置。
【請求項１０】
前記画像付加手段は、予め登録された手書きフォント情報を、解答や得点欄の大きさに合わせて縮拡して付加することを特徴とする請求項９に記載の自動採点装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２００６−２０１９３６（Ｐ２００６−２０１９３６Ａ）
【公開日】平成１８年８月３日（２００６．８．３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−１１５４２（Ｐ２００５−１１５４２）
【出願日】平成１７年１月１９日（２００５．１．１９）
【出願人】（０００００５４９６）富士ゼロックス株式会社 (21,908)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年８月３日（２００６．８．３）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年１月１９日（２００５．１．１９）
【出願人】（０００００５４９６）富士ゼロックス株式会社 (21,908)
【Ｆターム（参考）】
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