學生作業本自動計分系統的制作方法

本發明涉及教學用具技術領域，具體涉及一種新型的學生作業本自動計分系統。

背景技術：

隨著計算機技術和教育信息化的不斷推進，計算機和人工智能技術已經逐步應用于日常的教育教學各項活動中，這些應用主要集中在教學評測（例如大型考試）和教學輔助方面。但是如今，教師在作業本上留下的批改評分記錄難以錄入計算機進行匯總，在此狀況下，教師背負著很大的謄錄分數的工作壓力。

發明人發現，教師謄錄分數的工作屬于機械勞動，可以使用機器完成。目前，還沒有一種可利用機器進行自動評分的作業本及用于計分的計分系統。

技術實現要素：

本發明提供了一種學生作業本自動計分系統，以至少解決現有技術中還沒有一種可利用機器進行自動評分的作業本及用于計分的計分系統的技術問題。

為了實現上述目的，本發明采用了以下的技術方案，包括：

一種具有計分模塊的學生作業本；

信息處理分析模塊。

所述學生作業本包括：作業本本體，計分模塊。

所述計分模塊包括：定位區、信息區、評分區。

優選地，所述定位區是三個或更多位于計分模塊四角的定位識別點。

優選地，所述定位識別點是黑色實心等腰直角三角形。

優選地，所述信息區是條形碼粘貼定位框或準考證號填涂區。

優選地，所述評分區是一個或多個可被機器識別的用于寫入手寫體分數的區域。

所述處理分析模塊，包括：

圖像獲取子模塊，用于獲取計分模塊圖像信息；

圖像預處理子模塊，用于糾正圖像的位置大小偏移以及獲取評分區的圖像信息；

光學字符識別子模塊，用于將圖像信息轉換為文字信息；

匯總與反饋子模塊，用于匯總數據并得出具有可讀性的評閱結果。

優選地，所述圖像獲取子模塊具體為光標閱讀設備、或者高拍儀、或者移動終端設備。

優選地，所述圖像預處理子模塊包括：

圖像糾正單元，用于糾正圖像偏移，以及通過降噪、對比度增強、灰度化優化圖像可用性；

評分區和信息區提取單元，用于根據計分模塊布局信息，切分并提取評分區和信息區圖像信息；

學生信息處理單元，用于處理信息區圖像，獲取學生信息。

優選地，所述學生信息處理單元包括：

提取子單元，用于提取條形碼或填涂框圖像信息；

識別子單元，用于識別條形碼或填涂框內容，輸出學生信息。

優選地，所述光學字符識別子模塊包括：

定位和切分單元，用于識別并確定每個字符的位置和大小并提取各個字符的圖像信息；

識別單元，用于識別各個字符，并將其轉化為文字信息；

學習單元，用于機器學習，通過訓練優化識別結果；

匯總單元，用于反饋識別結果。

優選地，所述匯總與反饋子模塊包括：

匯總單元，用于集中學生信息處理單元和光學字符識別子模塊的信息；

分析單元，用于分析獲取的成績信息，輸出分析結果；

反饋單元，用于輸出具有可讀性的直觀信息。

本發明提供的作業本自動計分系統，利用計分模塊記錄教師評分信息，從而使用信息處理分析模塊將計分模塊數字化，分析出學生成績，反饋直觀評閱結果，實現了對于學生作業本的機器化評分，解決了現有技術中還沒有一種可利用機器進行自動評分的作業本及用于計分的計分系統的技術問題。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是本發明實施例中學生作業本自動計分系統的結構示意圖。

圖2是本發明實施例中學生作業本的一種優選結構示意圖。

圖3是本發明實施例中計分模塊的一種優選結構示意圖。

圖4是本發明實施例中計分模塊的另一種優選結構示意圖。

圖5是本發明實施例中信息處理分析模塊的一種優選結構示意圖。

圖6是本發明實施例中圖像預處理子模塊的一種優選結構示意圖。

圖7是本發明實施例中光學字符識別模塊的一種優選結構示意圖。

圖8是本發明實施例中匯總與反饋模塊的一種優選結構示意圖。

具體實施方式

為了使本技術領域的人員更好地理解本發明的方案，下面結合附圖和實施方式對本發明作進一步的詳細說明。顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施發明保護的范圍。

本實施例提供的學生作業本自動計分系統，利用計分模塊統一記錄教師評分信息，進而使用信息處理分析模塊將計分模塊數字化，分析出學生成績，反饋具有可讀性的評分結果。

如圖1所示，是本實施例提供的學生作業本自動計分系統的結構示意圖，包括：

101，學生作業本。

如圖2所示，是學生作業本的優選結構示意圖，包括：

模塊201，作業本本體。

作業本本體，根據作業本的用途不同，可以設置為單線、雙線、田字、四線三格等多種形式以適應不同學科的要求。

模塊202，計分模塊，包括：

定位區，用于設置定位點，以便于糾正紙張偏移；

評分區，設置有評分框，用于教師寫入成績；

信息區，用于記錄學生信息。

如圖3，是計分模塊的一種優選結構示意圖。在本優選結構中，計分模塊位于作業本扉頁，以達到最好的頁面利用效率。定位區位于頁面四角，設置有四個實心等腰直角三角形，四個三角形方向不同，有效的避免了后續識別過程的誤判。信息區采用粘貼條形碼的方式，方便精確。評分區單格長2厘米，寬1.5厘米，適合教師書寫，并且可以充分利用頁面空間。

如圖4，是計分模塊的另一種優選結構示意圖。在本優選結構中，計分模塊位于作業本封面處，避免了翻頁的時間浪費。信息區使用學號填涂的方式，適合于沒有條形碼打印設備的用戶使用。定位區和計分區的設置和上述優選結構類似。

102，信息處理分析模塊。

如圖5，是信息處理分析模塊的優選結構示意圖，包括：

子模塊203，圖像獲取子模塊，用于獲取計分模塊圖像信息。

計分模塊圖像的獲取可以采用光標閱讀設備進行掃描，或者采用高拍儀、移動終端等設備進行拍照獲取。

子模塊204，圖像預處理子模塊，用于糾正圖像的位置大小偏移以及獲取評分區的圖像信息。

如圖6，是圖像預處理子模塊的優選結構示意圖，包括：

單元301，圖像糾正單元。用于糾正圖像偏移，以及通過降噪、對比度增強、灰度化優化圖像可用性，具體處理方法與現有的自動閱卷系統中圖像預處理方法相同，在此不再贅述；

單元302，評分區和信息區提取單元，用于根據計分模塊布局信息，切分并提取評分區和信息區圖像信息。在實際使用中，計分模塊布局信息是計分模塊在設計時獲取的。此外，在切分時也可以配合邊緣檢測進行更精準的定位；

單元303，學生信息處理單元，用于處理信息區圖像，獲取學生信息。特別地，對于使用學號填涂的信息區，可以運用普通的答題卡識別技術實現，在此不再贅述。

子模塊205，光學字符識別子模塊，用于將圖像信息轉換為文字信息。

如圖7，是光學字符識別子模塊的優選結構示意圖，包括：

單元304，定位切分單元，用于識別并確定每個字符的位置和大小并提取各個字符的圖像信息，在實際應用中，在對所述答案圖像進行切分之前，還可以對答案圖像進行預處理，以得到更準確的切分結果。所述預處理可以包括：對答案圖像進行二值化處理、矯正手寫筆跡傾斜、筆跡細化等；

單元305，識別單元，用于識別各個字符，并將其轉化為文字信息；

單元306，學習單元，用于機器學習，通過訓練優化識別結果；

單元307，匯總單元，用于反饋識別結果，并向單元309輸出。

子模塊206，匯總與反饋子模塊，用于匯總數據并得出具有可讀性的評閱結果。

如圖8，是匯總與反饋模塊的優選結構示意圖，包括：

單元308，匯總單元，用于集中303學生信息處理單元和205光學字符識別子模塊的信息；

單元309，分析單元，用于分析獲取的成績信息，輸出分析結果，在實際運用中，通常需要計算橫向均分、縱向均分，同時可以根據實際需求添加和/或改變功能；

單元310，反饋單元，用于輸出具有可讀性的直觀信息。通常導出學生得分明細表，各記錄得分明細表，班級橫向評價表等表格，以及得分分布圖等圖表。在實際運用中，可以根據教師實際需求進行設置。

以上對本發明進行了詳細介紹，本文中應用了具體實施方式對本發明進行了闡述，以上實施例的說明只是用于幫助理解發明的方法及設備；同時，對于本領域的一般技術人員，依據本發明的思想，在具體實施方式及應用范圍上均會有改變之處，綜上所述，本說明書內容不應理解為對本發明的限制。