CN106023698A

CN106023698A - 一种作业及练习册自动批阅方法

Info

Publication number: CN106023698A
Application number: CN201610619489.XA
Authority: CN
Inventors: 李铧
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2016-07-29
Filing date: 2016-07-29
Publication date: 2016-10-12

Abstract

本发明公开一种作业及练习册自动批阅方法，包括：S101、扫描作业、练习册或答题纸的每张作业纸，将扫描信息输出给上位机，完成试题的自动切割。S102、对客观题自动批阅：按照客观题的标定类型，对指定的答题区域进行像素计算，确定学生选择的答案。S103、对主观题网上批阅：在步骤S101中截取作业纸上每道题的图片上传到上位机的后台并显示在上位机的显示屏上，由教师在屏幕上完成作业主观题的人工批改。本发明实现了试题的自动分割，适应于各种形式的作业及练习册，稳定可靠；实现了客观题自动批阅，主观题网上批阅，提高了老师批阅作业及练习册的效率，避免了试题误批或漏批情况的发生，便捷高效；成本低，易实现，适宜推广。

Description

一种作业及练习册自动批阅方法

技术领域

本发明涉及智能作业领域，尤其涉及一种作业及练习册自动批阅方法。

背景技术

众所周知，学生学习的重要部分就是做作业和做练习，教师的工作内容中，作业的批改占据了教师大量的工作时间。学生完成作业的情况是学生学习情况的体现，但是由于作业或练习册的使用量大，使用频繁，灵活性高，排版形式多样等问题，造成了老师每天需要批阅大量的作业，不仅费时费力，且批阅时往往会出现批阅错误或试题漏批的情况，并且传统的作业及练习册的批阅方法已不能满足智能化、电子化教学的发展需要。

对于教育本身来说，考试是对学习结果的检验，是学习过程中的事后评价，而作业是学习过程中的学习方式与手段，对作业进行信息化处理的过程，是将对学习的事后评价提升为学习过程中的学习情况的跟踪与分析，及时掌握学习的进程，这是在教育信息化过程中辅助教学工作的质的飞越，而不只是量多量少的问题。

发明内容

本发明的目的在于通过一种作业及练习册自动批阅方法，来解决以上背景技术部分提到的问题。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种作业及练习册自动批阅方法，其包括如下步骤：

S101、扫描作业、练习册或答题纸的每张作业纸，将扫描信息输出给上位机，完成试题的自动切割；其中，所述自动切割的方式有两种：一、在所述作业纸、练习册、答题纸的每张作业纸上设置定位格，所述定位格设置于所述作业纸的左侧，所述作业纸上每个作业题的题号均印制在所述定位格内，在切割试题时，当扫描到定位格中的题号时作为一道试题的开始，直至扫描到定位格中下一题号结束，当出现非题号的其它图形时从图形所在行开始到下一题号前全部舍弃，如此循环完成试题的自动切割；二、在作业纸的每个作业题目前设置空心长方形框在扫到所述空心长方形框时作为一道题目的开始，直至下一个空心长方形框或实心黑色长方形框出现的上一行判定为一道题目的结束，当出现实心黑色长方形框时从该行到下一个实心黑色长方形框出现时之间的部分为全部舍弃，如此循环完成试题的自动切割；在页面上出现的半实心长方形框是客观题所在行的定位标记，切割时不影响以上切割过程，在进行客观题答案识别时，作为行定位标记；

S102、对客观题自动批阅：按照客观题的标定类型，对指定的答题区域进行像素计算，确定学生选择的答案；所述答题区域的确定方式按照标记方式的不同分为两种：一、采用定位格进行标记时，横向以定位格为基准，纵向为固定坐标位置，交叉点处为识别图像变化区域即答题区域；二.采用标示框进行标记时，以半实心长方形框中心线位置为横向坐标，纵向为固定位置，两坐标交叉点为识别图像变化区域即答题区域；

S103、对主观题网上批阅：在步骤S101中截取作业纸上每道题的图片上传到上位机的后台并显示在上位机的显示屏上，由教师在屏幕上完成作业主观题的人工批改。

特别地，所述作业纸、练习册、答题纸采用作业页二维码和学生信息二维码分别进行作业纸页的标识和学生的身份标识；所述作业页二维码和学生信息二维码分别粘贴在作业纸上预留的两个二维码粘贴框内；其中，所述作业页二维码内容包括但不限于：一、2位二维码类型编号，10代表练习册页，20代表学生二维码；二、14-18位的题册编号，编号采用顺序编号方式；三、4位页码编号，以每一题册内顺序页编号；四、2位校验码，校验算法采用素数校验法，除数是97，余数为2位0--96；五、2位本页题目数量编号；四、每道题类型编号，每道题类型信息；所述学生信息二维码标识在系统中学生唯一识别编号。

特别地，所述步骤S101中当采用定位格进行自动切割时，将题号手工书写或印刷在所述定位格内，在进行试题的自动切割时，针对定位格中每个点的图像像素进行处理和计算，每个像素点原值为颜色越淡像素值越高，白色为254；颜色越深像素值越低，黑色的为0，以此，预设一个阀值，当像素值高于阀值时，设定为0，当像素值低于阀值时设定为1；将定位格内所有像素点的值相加，当合计数超过预设的所述阈值时，确定存在图像，认定定位格内有题号，以此类推找出每一道题的题号；当扫描到定位格中的题号时作为一道试题的开始，直至扫描到定位格中下一题号结束，从而切割出每道试题；

当采用定位标记即标示框进行自动切割时，采用图像比对方式在设定的纵向区域内逐行向下进行查找，当出现像素变化时，进行图像识别和比对，确定图像标记是空心长方形框实心黑色长方形框半实心长方形框哪一种，如是实心黑色长方形框则开始记录往下走，循环以上步骤，当比对出现空心长方形框时，此前所有内容放弃；从出现空心长方形框标记行开始，循环查找到下一个空心长方形框或实心黑色长方形框时，以前一个实心黑色长方形框所在行开始到后一个标记出现的前一行止为一道题目，切割为一张独立题目图片；在切割中出现半实心长方形框时，切割系统不执行动作。

特别地，所述步骤S102具体包括：根据作业页二维码中的每道题类型编号，确定题目是客观题还是主观题；按照客观题的标定类型，对指定的答题区域进行像素计算，确定学生选择的答案；其中，当采用定位标记图标即标示框进行定位时，以半实心长方形框的中心线作为答案识别区的定位横向坐标。

特别地，所述步骤S102中在进行客观题的选择题判断时，根据题目答案选项所在坐标位置的像素值进行判定，判定方法同上述自动切割方法，而后进行图像识别，按照答案选项“A”“B”“C”“D”进行识别，其中，以图形像素变化所得出的答案不在识别出的结果中，保证答案的正确性。

特别地，所述步骤S102中按照客观题的标定类型，对指定的答题区域进行像素计算，确定学生选择的答案，具体包括：在作业页二维码中答题区域标记的每一行编号是：1-代表作业纸上，答案选择项设置在同一行中；2-代表作业纸上，答案选择项设置在两行中，每行有两个答案选择项；3-代表作业纸上，答案选择项设置在四行中，每行一个答案选择项；4-代表在答题纸上，一行有四道题的答案选择项；5-代表在答题纸上，一行有五道题的答案选择项；每种类型的答案选择项设置类型中，答案选择项的位置是固定的，以编号和对应的固定值就可完成选择题的答案选择项设置方式的确定；在答案选择项设置方式确定以后，计算答题区域的像素值，超过设定阀值的即为学生选择的答案，其对应的字母编号就是答题结果，将答题结果传输到上位机后台后，与正确答案进行对比，以确定回答是否正确；在上位机的显示屏上显示答题内容时，选择题给出学生选择的答案，并允许批阅人进行修改或修正，避免判题错误。

特别地，所述步骤S103中屏幕同时显示但不限于：原题、截取的学生答题内容、标准答案、评判分数。

特别地，所述步骤S103中对每道题的评判分数采用10分制，批阅人根据学生完成情况给出分数；如果做作业或测验练习要给出总得分，则将每道题按照全面分数进行换算，得出每道题的得分，而后得出总分。

特别地，所述作业、练习册或答题纸的每张作业纸上还设置有页面定位点，通过页面定位点判断扫描时作业纸放置位置是否正确。

特别地，所述作业、练习册或答题纸的每张作业纸上还设置有三个页面定位点，每个页面定位点为一个黑色方块，三个黑色方块分别设置在作业纸的左上方、右上方、左下方，作为作业纸整个页面的定位标记，在扫描作业、练习册或答题纸的每张作业纸图片上首先寻找图片上定位标记的位置，若所得结果为左上、右上、左下，则判定图片的位置正常，若所得结果为左下、右上、右下，则判定图片放倒置了，需先对图片进行180度的旋转处理，使作业图片位置正常；而后进行后续处理。

本发明提出的作业及练习册自动批阅方法具有如下优点：一、自动完成每一道作业题的自动切割，以此实现对大批量的作业和练习册的数字化处理，突破作业、练习册数字化的瓶颈；二、自动完成对客观题批阅，并提供主观题的网上批阅，提高了老师批阅作业及练习册的效率，避免了试题误批或漏批情况的发生，便捷高效；三、采用二维码对练习内容和学生身份的标定与识别，使得从纸质作业通过扫描获取学生完成作业的数据化过程全部自动完成，教师只要将作业放入扫描仪，按下启动扫描键，就全部自动完成，中间过程无需人工干预。由此，本发明易于操作，投入成本低，易于实现，突破了对试卷处理的局限性应用的瓶颈，将自动化批阅题目由考生拓展到作业和练习册，这不只是一个量的增加，而是一个质的飞越。在实际应用价值上，考试系统是对学生学习后的学习评价，而本发明内容是在学习过程中的评价，对于教育和教学的指导作用由事后评价提前到事中测试，将完全改变学习过程的评测体系。为此本发明，对教育信息化建设和教学指导有着深远的价值与意义。

附图说明

图1为本发明提供的作业及练习册自动批阅方法流程图；

图2为本发明提供的采用定位格的作业及练习册作业纸结构示意图；

图3为本发明提供的采用空心长方形的作业及练习册作业纸结构示意图；

图4为本发明提供的答题纸结构示意图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。需要说明的是，本文所使用的术语“左”、“右”、“上”、“下”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

针对作业与练习册的使用频繁、使用量大、种类繁多、及时处理、学科多样等特点，要求在技术实现上要做到及时性、批量性、稳定性等性能，同时要做到过程的全自动化和操作上的简单化。为此，在实现这个目标时，需要进行多项技术发明来完成上述要求。本发明采用的基本背景技术有：二维码技术、图像处理技术、图像识别技术、数据库技术、加密技术、编码技术等等。

请参照图1所示，图1为本发明实施例提供的作业及练习册自动批阅方法流程图。

本实施例中作业及练习册自动批阅方法具体包括如下步骤：

S101、扫描作业、练习册或答题纸的每张作业纸，将扫描信息输出给上位机，完成试题的自动切割；其中，所述自动切割的方式有两种：一、在所述作业纸、练习册、答题纸的每张作业纸上设置定位格，所述定位格设置于所述作业纸的左侧，所述作业纸上每个作业题的题号均印制在所述定位格内，在切割试题时，当扫描到定位格中的题号时作为一道试题的开始，直至扫描到定位格中下一题号结束，当出现非题号的其它图形时从图形所在行开始到下一题号前全部舍弃，如此循环完成试题的自动切割。如图2所示，图中201为定位格，202为作业页二维码的二维码粘贴框，203为学生信息二维码的二维码粘贴框，204为页面定位点，205为答案选择项。二、如图3所示，在作业纸的每个作业题目前设置空心长方形框在扫到所述空心长方形框时作为一道题目的开始，直至下一个空心长方形框或实心黑色长方形框出现的上一行判定为一道题目的结束，当出现实心黑色长方形框时从该行到下一个实心黑色长方形框出现时之间的部分为全部舍弃，如此循环完成试题的自动切割；在页面上出现的半实心长方形框是客观题所在行的定位标记，切割时不影响以上切割过程，在进行客观题答案识别时，作为行定位标记。

所述作业纸、练习册、答题纸采用作业页二维码和学生信息二维码分别进行作业纸页的标识和学生的身份标识；所述作业页二维码和学生信息二维码分别粘贴在作业纸上预留的两个二维码粘贴框内；其中，所述作业页二维码内容包括但不限于：一、2位二维码类型编号，10代表练习册页，20代表学生二维码；二、14-18位的题册编号，编号采用顺序编号方式；三、4位页码编号，以每一题册内顺序页编号；四、2位校验码，校验算法采用素数校验法，除数是97，余数为2位0--96；五、2位本页题目数量编号；四、每道题类型编号，每道题类型信息；所述学生信息二维码标识在系统中学生唯一识别编号。

当采用定位格进行自动切割时，将题号手工书写或印刷在所述定位格内，在进行试题的自动切割时，针对定位格中每个点的图像像素进行处理和计算，每个像素点原值为颜色越淡像素值越高，白色为254；颜色越深像素值越低，黑色的为0，以此，预设一个阀值，当像素值高于阀值时，设定为0，当像素值低于阀值时设定为1；将定位格内所有像素点的值相加，当合计数超过预设的所述阈值时，确定存在图像，认定定位格内有题号，以此类推找出每一道题的题号；当扫描到定位格中的题号时作为一道试题的开始，直至扫描到定位格中下一题号结束，从而切割出每道试题；

值得一提的是，所述作业、练习册或答题纸的每张作业纸上还设置有页面定位点，通过页面定位点判断扫描时作业纸放置位置是否正确。在本实施例中所述作业、练习册或答题纸的每张作业纸上还设置有三个页面定位点，每个页面定位点为一个黑色方块，三个黑色方块分别设置在作业纸的左上方、右上方、左下方，作为作业纸整个页面的定位标记，在扫描作业、练习册或答题纸的每张作业纸图片上首先寻找图片上定位标记的位置，若所得结果为左上、右上、左下，则判定图片的位置正常，若所得结果为左下、右上、右下，则判定图片放倒置了，需先对图片进行180度的旋转处理，使作业图片位置正常；而后进行后续处理。

S102、对客观题自动批阅：按照客观题的标定类型，对指定的答题区域进行像素计算，确定学生选择的答案；所述答题区域的确定方式按照标记方式的不同分为两种：一、采用定位格进行标记时，横向以定位格为基准，纵向为固定坐标位置，交叉点处为识别图像变化区域即答题区域；二.采用标示框进行标记时，以半实心长方形框中心线位置为横向坐标，纵向为固定位置，两坐标交叉点为识别图像变化区域即答题区域。

在进行客观题的选择题判断时，根据题目答案选项所在坐标位置的像素值进行判定，判定方法同上述自动切割方法，而后进行图像识别，按照答案选项“A”“B”“C”“D”进行识别，其中，以图形像素变化所得出的答案不在识别出的结果中，保证答案的正确性。

根据作业页二维码中的每道题类型编号，确定题目是客观题还是主观题；如图2-图4所示，图4中401为学生信息二维码的二维码粘贴框，402为页面定位点，403为页面定位点。在作业页二维码中答题区域标记的每一行编号是：1-代表作业纸上，答案选择项设置在同一行中；2-代表作业纸上，答案选择项设置在两行中，每行有两个答案选择项；3-代表作业纸上，答案选择项设置在四行中，每行一个答案选择项；4-代表在答题纸上，一行有四道题的答案选择项；5-代表在答题纸上，一行有五道题的答案选择项；每种类型的答案选择项设置类型中，答案选择项的位置是固定的，以编号和对应的固定值就可完成选择题的答案选择项设置方式的确定；在答案选择项设置方式确定以后，计算答题区域的像素值，超过设定阀值的即为学生选择的答案，其对应的字母编号就是答题结果，将答题结果传输到上位机后台后，与正确答案进行对比，以确定回答是否正确；在上位机的显示屏上显示答题内容时，选择题给出学生选择的答案，并允许批阅人进行修改或修正，避免判题错误。

S103、对主观题网上批阅：在步骤S101中截取作业纸上每道题的图片上传到上位机的后台并显示在上位机的显示屏上，由教师在屏幕上完成作业主观题的人工批改。屏幕同时显示：原题、截取的学生答题内容、标准答案、评判分数等。在本实施例中，对每道题的评判分数采用10分制，批阅人根据学生完成情况给出分数；如果做作业或测验练习要给出总得分，则将每道题按照全面分数进行换算，得出每道题的得分，而后得出总分。

本发明的技术方案具有如下优点：一、自动完成每一道作业题的自动切割，以此实现对大批量的作业和练习册的数字化处理，突破作业、练习册数字化的瓶颈；二、自动完成对客观题批阅，并提供主观题的网上批阅，提高了老师批阅作业及练习册的效率，避免了试题误批或漏批情况的发生，便捷高效；三、采用二维码对练习内容和学生身份的标定与识别，使得从纸质作业通过扫描获取学生完成作业的数据化过程全部自动完成，教师只要将作业放入扫描仪，按下启动扫描键，就全部自动完成，中间过程无需人工干预。由此，本发明易于操作，投入成本低，易于实现，突破了对试卷处理的局限性应用的瓶颈，将自动化批阅题目由考生拓展到作业和练习册，这不只是一个量的增加，而是一个质的飞越。在实际应用价值上，考试系统是对学生学习后的学习评价，而本发明内容是在学习过程中的评价，对于教育和教学的指导作用由事后评价提前到事中测试，将完全改变学习过程的评测体系。为此本发明，对教育信息化建设和教学指导有着深远的价值与意义。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-OnlyMemory，ROM)或随机存储记忆体(Random Access Memory，RAM)等。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims

1.一种作业及练习册自动批阅方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的作业及练习册自动批阅方法，其特征在于，所述作业纸、练习册、答题纸采用作业页二维码和学生信息二维码分别进行作业纸页的标识和学生的身份标识；所述作业页二维码和学生信息二维码分别粘贴在作业纸上预留的两个二维码粘贴框内；其中，所述作业页二维码内容包括但不限于：一、2位二维码类型编号，10代表练习册页，20代表学生二维码；二、14-18位的题册编号，编号采用顺序编号方式；三、4位页码编号，以每一题册内顺序页编号；四、2位校验码，校验算法采用素数校验法，除数是97，余数为2位0--96；五、2位本页题目数量编号；四、每道题类型编号，每道题类型信息；所述学生信息二维码标识在系统中学生唯一识别编号。

3.根据权利要求2所述的作业及练习册自动批阅方法，其特征在于，所述步骤S101中当采用定位格进行自动切割时，将题号手工书写或印刷在所述定位格内，在进行试题的自动切割时，针对定位格中每个点的图像像素进行处理和计算，每个像素点原值为颜色越淡像素值越高，白色为254；颜色越深像素值越低，黑色的为0，以此，预设一个阀值，当像素值高于阀值时，设定为0，当像素值低于阀值时设定为1；将定位格内所有像素点的值相加，当合计数超过预设的所述阈值时，确定存在图像，认定定位格内有题号，以此类推找出每一道题的题号；当扫描到定位格中的题号时作为一道试题的开始，直至扫描到定位格中下一题号结束，从而切割出每道试题；

4.根据权利要求3所述的作业及练习册自动批阅方法，其特征在于，所述步骤S102具体包括：根据作业页二维码中的每道题类型编号，确定题目是客观题还是主观题；按照客观题的标定类型，对指定的答题区域进行像素计算，确定学生选择的答案；其中，当采用定位标记图标即标示框进行定位时，以半实心长方形框的中心线作为答案识别区的定位横向坐标。

5.根据权利要求4所述的作业及练习册自动批阅方法，其特征在于，所述步骤S102中在进行客观题的选择题判断时，根据题目答案选项所在坐标位置的像素值进行判定，判定方法同上述自动切割方法，而后进行图像识别，按照答案选项“A”“B”“C”“D”进行识别，其中，以图形像素变化所得出的答案不在识别出的结果中，保证答案的正确性。

6.根据权利要求5所述的作业及练习册自动批阅方法，其特征在于，所述步骤S102中按照客观题的标定类型，对指定的答题区域进行像素计算，确定学生选择的答案，具体包括：在作业页二维码中答题区域标记的每一行编号是：1-代表作业纸上，答案选择项设置在同一行中；2-代表作业纸上，答案选择项设置在两行中，每行有两个答案选择项；3-代表作业纸上，答案选择项设置在四行中，每行一个答案选择项；4-代表在答题纸上，一行有四道题的答案选择项；5-代表在答题纸上，一行有五道题的答案选择项；每种类型的答案选择项设置类型中，答案选择项的位置是固定的，以编号和对应的固定值就可完成选择题的答案选择项设置方式的确定；在答案选择项设置方式确定以后，计算答题区域的像素值，超过设定阀值的即为学生选择的答案，其对应的字母编号就是答题结果，将答题结果传输到上位机后台后，与正确答案进行对比，以确定回答是否正确；在上位机的显示屏上显示答题内容时，选择题给出学生选择的答案，并允许批阅人进行修改或修正，避免判题错误。

7.根据权利要求6所述的作业及练习册自动批阅方法，其特征在于，所述步骤S103中屏幕同时显示但不限于：原题、截取的学生答题内容、标准答案、评判分数。

8.根据权利要求7所述的作业及练习册自动批阅方法，其特征在于，所述步骤S103中对每道题的评判分数采用10分制，批阅人根据学生完成情况给出分数；如果做作业或测验练习要给出总得分，则将每道题按照全面分数进行换算，得出每道题的得分，而后得出总分。

9.根据权利要求1至8之一所述的作业及练习册自动批阅方法，其特征在于，所述作业、练习册或答题纸的每张作业纸上还设置有页面定位点，通过页面定位点判断扫描时作业纸放置位置是否正确。

10.根据权利要求9所述的作业及练习册自动批阅方法，其特征在于，所述作业、练习册或答题纸的每张作业纸上还设置有三个页面定位点，每个页面定位点为一个黑色方块，三个黑色方块分别设置在作业纸的左上方、右上方、左下方，作为作业纸整个页面的定位标记，在扫描作业、练习册或答题纸的每张作业纸图片上首先寻找图片上定位标记的位置，若所得结果为左上、右上、左下，则判定图片的位置正常，若所得结果为左下、右上、右下，则判定图片放倒置了，需先对图片进行180度的旋转处理，使作业图片位置正常；而后进行后续处理。