基于OCR技术的大学生搜题软件的开发

谭普阳+周雅翠

摘要：大学帮APP是一款帮助大学生进行自主学习、帮助教师进行学习情况管理的专门为大学学习打造的手机应用软件，它的主要功能包括拍照搜题、在线答疑、教学辅助等，其中拍照搜题功能需要借助OCR技术实现。OCR光学字符识别技术，主要包含数字图像处理、计算机图形和人工智能等方面的知识，是当前模拟识别领域最活跃的研究内容。

关键词：互联网+；APP；OCR技术；大学生人群

前言：

大学生创业主要由在校大学生或者大学毕业生组成，目前大学生就业形势严峻，很多大学生都有创新创业的想法，希望积累经验为今后走入社会、适应市场需求打下基础。

在“互联网+”的时代，随着手机，平板电脑等移动智能终端的普及，越来越多的学生成为众多使用者的一员。因而，基于移动智能终端的各种搜题APP也应运而生，这些APP的出现对教育产业产生了巨大的影响，教学辅助软件作为其中的代表越来越受人关注，我们创建大学帮APP软件目的是让学生获得一条自主学习的捷径，方便学生探讨问题，同时方便师生进行互动，提高教学质量，调动学生的积极性。

OCR技术最早由Tausheck在1929年获得专利，由于其容易接受、把握，它同语音识别、行为识别等技术一同成为人们研究的焦点。经过一个世纪的发展，OCR技术已经已经在各种领域得到广泛的应用。通常OCR识别方法可分为如下三类：统计特征字符识别技术、结构字符识别技术以及基于人工神经网络的识别技术。

软件共设有功能板块五个。一、拍照搜题功能：经过OCR技术进行图文识别，并匹配软件图库，选出正确答案解析反馈给用户。同时，设有历史搜题，关键字搜题等辅助功能，方便用户使用。二、在线答疑功能：可实现老师在线答疑功能，方便同学解决题库无法解决的问题，并设有线上沟通板块，方便老师和学生的沟通交流。三、教辅功能：实现课堂点名、课堂录像、作业提交、课表查询、课堂管理等功能。四、学习辅助功能：可实现课下自主练习，课后复习，模拟考试等功能。五、个人中心：实现个人资料完善，个人钱包充值等功能。

本软件实现拍照搜题功能主要依靠技术是OCR（光学字符识别技术）。既首先进行文字区域的定位和获取，因为文字图像的对比度较高，为了提高算法的处理速度，首先将彩色图像变换为二值图像。把边缘像素的灰度置为 255（白）其他为 0（黑）来建立高灰度对比边缘图像[1]定位出文本区域后再进行文本中行、字分割（1）行切分：文字的行与行之间都有一定的空白间隙，文本中就可以利用这个空白间隙进行行切分。（2）字切分：当行切分结束后，需要把文本行切分为单个字。在字切分中，从左向右搜索每行文字单字的左右界，切分出单字或标点符号。对汉字文本行来说，由于存在左右分离字，宽窄字，加上行中常常混有英文、数字、符号和字间污点干扰，使得字切分就比行切分艰难得多。所以字切分大抵分为两個过程，首先是求出文字、符号或部件的左右界；其次是合并部件为完整的文本汉字。[2]等运算后，将其和题库里的数据匹配，然后将正确答案反馈给用户。

市场上，已经有了很多类似的软件，而面临的问题可以理解为两个问题：有价值的信息在哪？和 有价值的信息是什么？面对这两个问题，我们需要用到版面剖析、纠偏、去噪、文字定位、切分、加强现实等技术；OCR识别除了采用传统的OCR技术之外，更多的用到目前如日中天的Deep Learning识别技术。

软件的发展前景

互联网的出现，给传统行业带来很大的冲击，但同时，也带来了新机遇。教育行业图样不例外，我们可以发现身边使用互联网获取知识，运用互联网听课的人越来越多。2015年，中国的互联网教育市场规模达到1111亿元人民币，2010-2015五年间平均复合增长率高达32.9%，Analysys易观预计2018年该市场规模将达到2680亿元人民币，将来的几年，中国互联网教育市场将保持这个增长率持续稳步发展。

本产品是面向各个高校的教辅系统，对各个高校进行教学辅助和面向大学生的移动学习平台。也是难题搜索，高效复习和师生沟通的综合学习APP。

本软件具有以下两个特点：

（1）效率。搜索技术极大的提高了我们获取信息的效率，而本软件应用的OCR技术则极大的提高我们大学生获取答案或者解决思路的效率。节省了我们通过搜索引擎搜索答案时筛选信息的时间，提高了我们大学生学习的效率。这种效率的提升不受限制，只要智能手机可以访问网络，就算没有老师的指导，你都可以高效的获取答案或者解题思路。

（2）针对性。针对性教学是我们国家教育面对的一个难题。人人都在说针对性教学，但是我们国家人口基数大，学生和老师的比例达严重失衡，很难让老师做到针对性教学。而搜题APP则很好的处理了这一点，我只搜索我不懂的，懂的则可以不必因重复学习而浪费我的时间。

总结：

国内有关的此方面的研究目前较少，我们将立足现象更进一步的研究开发力争在大学校园内广泛推广，使学校教育事业进入蓬勃发展的鼎盛期

参考文献：

[1]陈义，李言俊，孙小炜.利用 OCR 识别技术实现视频中文字的提取.西安：西北工业大学，2010.

[2]朱怀中.基于 Android 的手机 OCR 识别技术设计与实现.上海，上海天华学院.2012

项目号：2017X11025

项目名称：高校教学辅助系统的设计和开发endprint