近年来，数字图像处理技术逐渐成为信息科学发展较快的热点研究方向之一。大多数理工科院校研究生计算机相关专业都设有模式识别、图像通讯、多媒体技术、计算机视觉等研究方向，并开设图像处理有关的研究生课程。此类课程的研究生教育要求是，既能考核研究生对基本知识的掌握，又要考核研究生的创新实践能力［1］。传统机试软件的题目答案为一次性固定模式，对同一题目的解答不允许出现不同答案［2］。研究生教育提倡的是突出学生创新实践能力的培养，不同学生对同一图像处理题目应得到不同的解答及处理效果，而评定这些解答优劣是一项更加复杂的评阅工作，不能通过传统的机试软件完成。因此，需要重新开发一套适合图像处理课程的研究生综合能力评价机试软件。
1竞赛式机试应用软件发展现状
随着现代科技的迅速发展，无线化办公方式已经逐渐融入日常工作，大量的纸质试卷也将逐步被机试应用软件所替代。机试考核方式可以随机组卷，提交解答后，立刻由计算机自动评出成绩，从一定程度上避免了人为因素的干扰。目前我校一些本科基础课程考核均通过机试系统完成考试，不再采用人工方式评阅试卷。教师在考试前设定好需要考核的知识点，系统会自动从题库中抽选出适当的考题进行随机组卷。这种考试方式，在避免人为因素干扰的同时，也大大减少了教师出卷和评阅的工作量。
2数字图像处理课程特点
数字图像处理(DigitalImageProcessing)是通过使用计算机等专业设备，应用各类技术软件，对图像进行去噪、锐化等预处理后，再进行图像增强、图像复原、图像编码压缩、图像分类、图像分割、提取特征值等处理的技术［3］。自第三代数字计算机问世以来，数字图像处理技术迎来了空前的发展，在进一步提高识别精度的同时，更着重于解决处理速度的问题［4］。数字图像处理技术应用广泛，一直是研究的新热点。
3基于图像处理的竞赛式机试软件设计功能
(1)计算算法时间复杂度。为得到最佳图像处理结果，考生在实践中可以选择任何基本算法，也可以选择对某些算法进行改进。无论选用何种方式，算法的时间复杂度都是一个必不可少的衡量标准。同时，也可以用算法时间复杂度的数量级来评价一个算法的时间性能。(2)衡量算法空间复杂度。算法的空间复杂度由存储算法本身所需的存储空间、算法的输入输出数据所需的存储空间以及算法在运行过程中临时占用的存储空间等组成。算法空间复杂度是衡量算法除正常所需内存空间以外所占用的辅助存储单元规模的量度。(3)评价识别或鉴别图像的准确性。考生完成题目的成绩，除了要根据所用算法来评价以外，最终要看应用这些算法是否能够准确识别出图像，或者鉴别出所需的图像信息。
4机试软件设计
4.1数据库设计
结合研究生《数字图像处理》课程的特点，除了基本的学生成绩信息表(表1)以外，设计中的每一种图像类别应包含大量图像数据。以指纹识别为例，应录入研究生班级所有学生的指纹信息，形成基本指纹表，作为图像鉴别的标准数据源(表2)。然后录入所有学生的缺陷指纹信息，例如含有一定噪声的指纹、歪斜的指纹图像、带有一定缺陷的指纹图像形成实验指纹表，作为图像鉴别实践的对比数据源(表3)。为了记录实验指纹与基本指纹的匹配关系，用表3中的bh1字段记录每个实验指纹与表2中bh1字段记录的哪个基本指纹是匹配的，以此确定识别指纹的准确与否。对于考生所用算法及各算法对某一指纹图像的时间复杂度、空间复杂度、准确性也应一一记录(表4)。
4.2机试软件使用流程设计
首先，由教师从实验指纹表中选取某一类别的指纹图片设定为机试图片源，比如当考核图像复原时，选取一定量的倾斜图片。每个考生需应用所选算法根据实际情况进行相应改进，并将其应用于5个倾斜图片上，具体操作流程如图1所示。学生考核完毕后，可以查看其他同学所选用的算法名称、时间复杂度、空间复杂度、以及识别准确与否的信息，如果对自己完成的内容不满意，可以重新再次进行考核。教师可根据学生完成的情况，查看表4中相应数据内容的评定成绩。
5结语
针对数字图像处理课程，软件设计开发竞赛式机试软件。该软件能够完成随机生成实验指纹、计算算法时间复杂度、计算算法空间复杂度、确定识别正确与否、记录算法及改进的基本信息等功能，考生可相互查看完成效果。
作者:王辉 孙磊 潘俊辉 杨冬黎 佟喜峰 单位:东北石油大学计算机与信息技术学院
