CN111144172A - 一种基于视频的评分方法、装置及电子设备 - Google Patents
一种基于视频的评分方法、装置及电子设备 Download PDFInfo
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Abstract
本发明实施例提供了一种基于视频的评分方法、装置及电子设备。该方法包括：对目标录像逐帧进行预定关键点的检测，得到每一视频帧中各个预定关键点的对象类型和位置信息；针对所述每一视频帧，基于该视频帧中各个预定关键点的对象类型和位置信息，识别该视频帧所属的实验状态；在识别到所述每一视频帧所属的实验状态后，基于该视频帧，判断是否符合目标实验过程的发生条件，如果是，判定发生所述目标实验过程；基于所判定发生的各个目标实验过程，确定所述待评分人员关于所述目标实验的评分结果。与现有技术相比，应用本发明实施例提供的方法，可以极大地减少老师在对学生的实验操作进行评分的工作量。
Description
技术领域
本发明涉及图像处理技术领域，特别是涉及一种基于视频的评分方法、装置及电子设备。
背景技术
实验操作是帮助学生掌握知识内容的一项重要手段。例如：杠杆平衡规律是学生在力学学习时的重点和难点，通常，在杠杆平衡规律的教学过程中，老师会对杠杆平衡实验的操作进行演示。
此外，为了帮助学生更好地理解和记忆所学习的知识内容，老师会要求学生独立完成实验操作，并通过对学生实验操作情况的评分来评价学生的实验操作规范性。
当前，老师对学生实验操作情况进行评分的方法是：在学生进行实验时，老师在旁边观察学生的实验操作过程，并基于所观察到的内容进行评分。显然，这种评分方法需要老师参与每个学生的实验操作过程，从而使得老师的工作量较大。
那么，对于杠杆平衡等评分受各个实验过程是否发生影响的实验而言，如何减少老师在对学生的实验操作进行评分的工作量，是一个亟待解决的问题。
发明内容
本发明实施例的目的在于提供一种基于视频的评分方法、装置及电子设备，以实现减少老师在对学生的实验操作进行评分的工作量。具体技术方案如下：
第一方面，本发明实施提供了一种基于视频的评分方法，所述方法包括：
对目标录像逐帧进行预定关键点的检测，得到每一视频帧中各个预定关键点的对象类型和位置信息；其中，所述目标录像为待评分人员操作目标实验的操作录像，所述预定关键点为：与作为评分点的至少一个实验过程相关的目标对象的关键点；
针对所述每一视频帧，基于该视频帧中各个预定关键点的对象类型和位置信息，识别该视频帧所属的实验状态；其中，所述实验状态与作为评分点的一个实验过程具有对应性；
在识别到所述每一视频帧所属的实验状态后，基于该视频帧，判断是否符合目标实验过程的发生条件，如果是，判定发生所述目标实验过程；其中，所述目标实验过程为：与该视频帧所属的实验状态对应的实验过程；
基于所判定发生的各个目标实验过程，确定所述待评分人员关于所述目标实验的评分结果。
可选地，基于该视频帧，判断是否符合目标实验过程的发生条件，包括：
确定该视频帧对应的参考帧数量，所述参考帧数量为：在连续N帧中目标帧的数量，所述连续N帧为该视频帧之前的连续N-1帧和该视频帧，所述目标帧为所属的实验状态为该视频帧所属的实验状态的视频帧；
判断所述参考帧数量与所述N的比值是否不小于预定比例阈值，如果是，判定符合目标实验过程的发生条件。
可选地，所述目标实验为杠杆平衡实验；
作为评分点的实验过程包括：实验前调节平衡螺母过程、实验中调节平衡螺母过程、实验中天平平衡过程和实验中弹簧测力计竖直向上过程；
所述实验前调节平衡螺母过程对应的实验状态为：实验前调节平衡螺母状态，所述实验中调节平衡螺母过程对应的实验状态为：实验中调节平衡螺母状态，所述实验中天平平衡过程对应的实验状态为：实验中天平平衡状态，所述实验中弹簧测力计竖直向上过程对应的实验状态为：实验中弹簧测力计竖直向上状态。
可选地，所述预定关键点的检测为对如下关键点的检测：
各个标识符的关键点、砝码的关键点、左手掌的关键点、右手掌的关键点、位于弹簧测力计的一端的第一关键点以及位于所述弹簧测力计的另一端的第二关键点；
其中，所述各个标识符包括：设置于实验装置的立柱上的第一标识符、设置于所述实验装置的杠杆的中心点左侧的第二标识符、设置于所述杠杆的中心点右侧的第三标识符、设置于所述杠杆的左端的第四标识符和设置于所述杠杆的右端的第五标识符；
其中，所述实验装置为所述杠杆平衡实验所使用的装置。
可选地，针对所述每一视频帧，基于该视频帧中各个预定关键点的对象类型和位置信息，识别该视频帧所属的实验状态，包括：
当基于该视频帧中各个预定关键点的对象类型，判定得到该视频帧中各个预定关键点不包括所述砝码的关键点，但包括至少一个目标关键点和与所述至少一个目标关键点对应的参考关键点时，确定每一目标关键点和所对应参考关键点之间的第一距离；
如果所计算出的第一距离中存在小于第一阈值的第一距离，识别到该视频帧所属的实验状态包括：实验前调节平衡螺母状态；
其中，所述至少一个目标关键点包括所述左手掌的关键点和/或所述右手掌的关键点，所述左手掌的关键点对应的参考关键点为所述第四标识符的关键点，所述右手掌的关键点对应的参考关键点为所述第五标识符的关键点。
可选地，针对所述每一视频帧，基于该视频帧中各个预定关键点的对象类型和位置信息，识别该视频帧所属的实验状态，包括：
当基于该视频帧中各个预定关键点的对象类型，判定得到该视频帧中各个预定关键点包括所述砝码的关键点、所述第一标识符的关键点、至少一个目标关键点和所述至少一个目标关键点对应的参考关键点时，确定每一目标关键点和所对应参考关键点之间的第一距离，并确定所述砝码的关键点与所述第一标识符的关键点的第二距离；
如果所述第二距离大于第二阈值且所计算出的第一距离中存在小于第三阈值的第一距离，识别到该视频帧所属的实验状态包括：实验前调节平衡螺母状态；
如果所述第二距离不大于所述第二阈值且所计算出的第一距离中存在小于所述第三阈值的第一距离，识别到该视频帧所属的实验状态包括：实验中调节平衡螺母状态；
其中，所述至少一个目标关键点包括所述左手掌的关键点和/或所述右手掌的关键点，所述左手掌的关键点对应的参考关键点为所述第四标识符的关键点，所述右手掌的关键点对应的参考关键点为所述第五标识符的关键点。
可选地，针对所述每一视频帧，基于该视频帧中各个预定关键点的对象类型和位置信息，识别该视频帧所属的实验状态，包括：
当基于该视频帧中各个预定关键点的对象类型，判定得到该视频帧中各个预定关键点包括所述砝码的关键点、所述第一标识符的关键点、所述第二标识符的关键点、所述第三标识符的关键点、至少一个目标关键点和所述至少一个目标关键点对应的参考关键点时，确定每一目标关键点和所对应参考关键点之间的第一距离，确定所述砝码的关键点与所述第一标识符的关键点的第二距离，并判断所述第二标识符的关键点与所述第三标识符的关键点是否符合预定平衡条件，所述预定平衡条件包括位于同一水平线，或，连线与所述第一标识符的关键点所在竖直线垂直；
如果所述第二距离不大于第四阈值、所计算出的第一距离均不小于第五阈值以及所述第二标识符的关键点与所述第三标识符的关键点符合所述预定平衡条件，识别到该视频帧所属的实验状态包括：实验中天平平衡状态；
其中，所述至少一个目标关键点包括所述左手掌的关键点和/或所述右手掌的关键点，所述左手掌的关键点对应的参考关键点为所述第四标识符的关键点，所述右手掌的关键点对应的参考关键点为所述第五标识符的关键点。
可选地，针对所述每一视频帧，基于该视频帧中各个预定关键点的对象类型和位置信息，识别该视频帧所属的实验状态，包括：
当基于该视频帧中各个预定关键点的对象类型，判定得到该视频帧中各个预定关键点包括所述砝码的关键点、所述第一标识符的关键点、所述第二标识符的关键点、所述第三标识符的关键点、所述第一关键点、所述第二关键点、至少一个目标关键点和所述至少一个目标关键点对应的参考关键点时，确定每一目标关键点和所对应参考关键点之间的第一距离，确定所述砝码的关键点与所述第一标识符的关键点的第二距离，确定所述第一关键点和所述第二关键点的连线与所述第一标识符的关键点所在竖直线的夹角，并判断所述第二标识符的关键点与所述第三标识符的关键点是否符合预定平衡条件，所述预定平衡条件包括位于同一水平线，或，连线与所述第一标识符的关键点所在竖直线垂直；
如果所述第二距离不大于第六阈值、所计算出的第一距离均不小于第七阈值、所述夹角小于预定角度阈值且所述第二标识符的关键点与所述第三标识符的关键点符合预定平衡条件，识别到该视频帧所属的实验状态包括：实验中弹簧测力计竖直向上状态；
其中，所述至少一个目标关键点包括所述左手掌的关键点和/或所述右手掌的关键点，所述左手掌的关键点对应的参考关键点为所述第四标识符的关键点，所述右手掌的关键点对应的参考关键点为所述第五标识符的关键点。
可选地，所述基于所判定发生的各个目标实验过程，确定所述待评分人员关于所述目标实验的评分结果，包括：
当所判定发生的各个目标实验过程中包括实验前调节平衡螺母过程、实验中天平平衡过程和实验中弹簧测力计竖直向上过程的至少一个过程时，针对所述至少一个过程中的每一过程，对所述目标实验进行与该过程对应的加分处理；
当所判定发生的各个目标实验过程中包括实验中调节平衡螺母过程时，对所述目标实验进行扣分处理；
在对所判定发生的各个目标实验过程所包括的所有过程进行加分处理或扣分处理后，得到所述目标实验的评分结果。
第二方面，本发明实施例一种基于视频的评分装置，所述装置包括：
检测模块，用于对目标录像逐帧进行预定关键点的检测，得到每一视频帧中各个预定关键点的对象类型和位置信息；其中，所述目标录像为待评分人员操作目标实验的操作录像，所述预定关键点为：与作为评分点的至少一个实验过程相关的目标对象的关键点；
识别模块，用于针对所述每一视频帧，基于该视频帧中各个预定关键点的对象类型和位置信息，识别该视频帧所属的实验状态；其中，所述实验状态与作为评分点的一个实验过程具有对应性；
判定模块，用于在识别到所述每一视频帧所属的实验状态后，基于该视频帧，判断是否符合目标实验过程的发生条件，如果是，判定发生所述目标实验过程；其中，所述目标实验过程为：与该视频帧所属的实验状态对应的实验过程；
评分模块，用于基于所判定发生的各个目标实验过程，确定所述待评分人员关于所述目标实验的评分结果。
可选地，所述判定模块包括：
第一确定子模块，用于确定该视频帧对应的参考帧数量，所述参考帧数量为：在连续N帧中目标帧的数量，所述连续N帧为该视频帧之前的连续N-1帧和该视频帧，所述目标帧为所属的实验状态为该视频帧所属的实验状态的视频帧；
判断子模块，用于判断所述参考帧数量与所述N的比值是否不小于预定比例阈值，如果是，判定符合目标实验过程的发生条件。
可选地，所述目标实验为杠杆平衡实验；
作为评分点的实验过程包括：实验前调节平衡螺母过程、实验中调节平衡螺母过程、实验中天平平衡过程和实验中弹簧测力计竖直向上过程；
所述实验前调节平衡螺母过程对应的实验状态为：实验前调节平衡螺母状态，所述实验中调节平衡螺母过程对应的实验状态为：实验中调节平衡螺母状态，所述实验中天平平衡过程对应的实验状态为：实验中天平平衡状态，所述实验中弹簧测力计竖直向上过程对应的实验状态为：实验中弹簧测力计竖直向上状态。
可选地，所述检测模块所进行的所述预定关键点的检测为对如下关键点的检测：
各个标识符的关键点、砝码的关键点、左手掌的关键点、右手掌的关键点、位于弹簧测力计的一端的第一关键点以及位于所述弹簧测力计的另一端的第二关键点；
其中，所述各个标识符包括：设置于实验装置的立柱上的第一标识符、设置于所述实验装置的杠杆的中心点左侧的第二标识符、设置于所述杠杆的中心点右侧的第三标识符、设置于所述杠杆的左端的第四标识符和设置于所述杠杆的右端的第五标识符；
其中，所述实验装置为所述杠杆平衡实验所使用的装置。
可选地，所述识别模块，包括：
第一识别子模块，用于当基于该视频帧中各个预定关键点的对象类型，判定得到该视频帧中各个预定关键点不包括所述砝码的关键点，但包括至少一个目标关键点和与所述至少一个目标关键点对应的参考关键点时，确定每一目标关键点和所对应参考关键点之间的第一距离，如果所计算出的第一距离中存在小于第一阈值的第一距离，识别到该视频帧所属的实验状态包括：实验前调节平衡螺母状态；
其中，所述至少一个目标关键点包括所述左手掌的关键点和/或所述右手掌的关键点，所述左手掌的关键点对应的参考关键点为所述第四标识符的关键点，所述右手掌的关键点对应的参考关键点为所述第五标识符的关键点。
可选地，所述识别模块，包括：
第二确定子模块，用于当基于该视频帧中各个预定关键点的对象类型，判定得到该视频帧中各个预定关键点包括所述砝码的关键点、所述第一标识符的关键点、至少一个目标关键点和所述至少一个目标关键点对应的参考关键点时，确定每一目标关键点和所对应参考关键点之间的第一距离，并确定所述砝码的关键点与所述第一标识符的关键点的第二距离；
第二识别子模块，用于如果所述第二距离大于第二阈值且所计算出的第一距离中存在小于第三阈值的第一距离，识别到该视频帧所属的实验状态包括：实验前调节平衡螺母状态；
第三识别子模块，用于如果所述第二距离不大于所述第二阈值且所计算出的第一距离中存在小于所述第三阈值的第一距离，识别到该视频帧所属的实验状态包括：实验中调节平衡螺母状态；
其中，所述至少一个目标关键点包括所述左手掌的关键点和/或所述右手掌的关键点，所述左手掌的关键点对应的参考关键点为所述第四标识符的关键点，所述右手掌的关键点对应的参考关键点为所述第五标识符的关键点。
可选地，所述识别模块，包括：
第三确定子模块，用于当基于该视频帧中各个预定关键点的对象类型，判定得到该视频帧中各个预定关键点包括所述砝码的关键点、所述第一标识符的关键点、所述第二标识符的关键点、所述第三标识符的关键点、至少一个目标关键点和所述至少一个目标关键点对应的参考关键点时，确定每一目标关键点和所对应参考关键点之间的第一距离，确定所述砝码的关键点与所述第一标识符的关键点的第二距离，并判断所述第二标识符的关键点与所述第三标识符的关键点是否符合预定平衡条件，所述预定平衡条件包括位于同一水平线，或，连线与所述第一标识符的关键点所在竖直线垂直；
第四识别子模块，用于如果所述第二距离不大于第四阈值、所计算出的第一距离均不小于第五阈值以及所述第二标识符的关键点与所述第三标识符的关键点符合所述预定平衡条件，识别到该视频帧所属的实验状态包括：实验中天平平衡状态；
其中，所述至少一个目标关键点包括所述左手掌的关键点和/或所述右手掌的关键点，所述左手掌的关键点对应的参考关键点为所述第四标识符的关键点，所述右手掌的关键点对应的参考关键点为所述第五标识符的关键点。
可选地，所述识别模块，包括：
第四确定子模块，用于当基于该视频帧中各个预定关键点的对象类型，判定得到该视频帧中各个预定关键点包括所述砝码的关键点、所述第一标识符的关键点、所述第二标识符的关键点、所述第三标识符的关键点、所述第一关键点、所述第二关键点、至少一个目标关键点和所述至少一个目标关键点对应的参考关键点时，确定每一目标关键点和所对应参考关键点之间的第一距离，确定所述砝码的关键点与所述第一标识符的关键点的第二距离，确定所述第一关键点和所述第二关键点的连线与所述第一标识符的关键点所在竖直线的夹角，并判断所述第二标识符的关键点与所述第三标识符的关键点是否符合预定平衡条件，所述预定平衡条件包括位于同一水平线，或，连线与所述第一标识符的关键点所在竖直线垂直；
第五识别子模块，用于如果所述第二距离不大于第六阈值、所计算出的第一距离均不小于第七阈值、所述夹角小于预定角度阈值且所述第二标识符的关键点与所述第三标识符的关键点符合预定平衡条件，识别到该视频帧所属的实验状态包括：实验中弹簧测力计竖直向上状态；
其中，所述至少一个目标关键点包括所述左手掌的关键点和/或所述右手掌的关键点，所述左手掌的关键点对应的参考关键点为所述第四标识符的关键点，所述右手掌的关键点对应的参考关键点为所述第五标识符的关键点。
可选地，所述评分模块，包括：
加分子模块，用于当所判定发生的各个目标实验过程中包括实验前调节平衡螺母过程、实验中天平平衡过程和实验中弹簧测力计竖直向上过程的至少一个过程时，针对所述至少一个过程中的每一过程，对所述目标实验进行与该过程对应的加分处理；
扣分子模块，用于当所判定发生的各个目标实验过程中包括实验中调节平衡螺母过程时，对所述目标实验进行扣分处理；
评分结果确定子模块，用于在对所判定发生的各个目标实验过程所包括的所有过程进行加分处理或扣分处理后，得到所述目标实验的评分结果。
第三方面，本发明实施例提供了一种电子设备，包括处理器、通信接口、存储器和通信总线，其中，处理器，通信接口，存储器通过通信总线完成相互间的通信；
存储器，用于存放计算机程序；
处理器，用于执行存储器上所存放的程序时，实现如上第一方面所述的基于视频的评分方法步骤。
第四方面，本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质内存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上第一方面所述的基于视频的评分方法步骤。
以上可见，应用本发明实施例提供的方案，老师在对学生实验操作情况进行评分时，不需要在旁边观察学生的实验操作过程，并基于所观察的内容进行评分，而是可以通过图像采集设备获取学生操作目标实验的操作录像，进而，由电子设备基于该操作录像自动获取该学生的关于该目标实验的评分结果。这样，便可以极大地减少老师在对学生的实验操作进行评分的工作量。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种基于视频的评分方法的流程示意图；
图2a为一种杠杆平衡实验所使用的装置的示意图；
图2b为各种预定关键点的位置示意图；
图3为本发明实施例提供的一种基于视频的评分装置的结构示意图；
图4为本发明实施例提供的一种电子设备的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
当前，老师对学生实验操作情况进行评分的方法是：在学生进行实验时，老师在旁边观察学生的实验操作过程，并基于所观察到的内容进行评分。显然，这种评分方法需要老师参与每个学生的实验操作过程，从而使得老师的工作量较大。那么，对于杠杆平衡等评分受各个实验过程是否发生影响的实验而言，如何减少老师在对学生的实验操作进行评分的工作量，是一个亟待解决的问题。为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种基于视频的评分方法。
需要说明的是，本发明实施例提供的一种基于视频的评分方法可以应用于任意电子设备，例如，可以是平板电脑、笔记本电脑、台式电脑、手机等，在此不做具体限定，以下简称电子设备。
可以理解的，由于本发明实施例提供的是一种基于视频的评分方法，因此，在执行该方法的具体步骤前，电子设备需要首先获取到待评分人员操作目标实验的操作录像，也就是说，在待评分人员操作目标实验时，需要对该目标实验的操作过程进行录像。
需要说明的是，可以通过多种方式对待评分人员操作目标实验的过程进行录像，得到操作录像，对此，本发明实施例不做具体限定。
例如，在每个实验台上安装一台镜头对准该实验台的摄像机，当待评分人员在该实验台上操作目标实验时，该摄像机便可以对该人员操作目标实验的过程进行录像，得到操作录像，进而，该摄像机可以将该操作录像发送到与自身通信连接的电子设备中，也可以保存在另一设备的存储空间中，这都是合理的。
显然，电子设备也可以通过多种方式获取该操作录像，对此，本发明实施例不做具体限定。
例如，电子设备可以与实验台上的摄像机建立通信连接，这样，摄像机在拍摄到这些操作录像后，便可以将这些操作录像发送给电子设备，进而，电子设备将这些操作录像保存在自身的存储空间中。这样，在对某个待评分人员进行评分时，电子设备便可以直接调用该人员所对应的操作录像。
又例如，实验台上的摄像机将拍摄到的操作录像保存在另一设备的存储空间中，且电子设备与该另一设备建立通信连接。这样，在对某个待评分人员进行评分时，电子设备可以向另一设备发送录像获取请求，进而，接收另一设备响应该录像获取请求发送的操作录像。其中，上述录像获取请求中，可以包括待评分人员的标识、目标实验的标识等信息，这样，保存操作录像的另一设备便可以基于这些信息从所保存的操作录像中确定电子设备所需要的操作录像，并将之发送给电子设备。
又例如，实验台上的摄像机将拍摄到的操作录像保存在自身的内存卡中，这样，在对某个待评分人员进行评分时，可以取出该摄像机的内存卡安装到电子设备中，这样，电子设备便可以通过读取该内存卡来获取该待评分人员的操作录像。
基于上述说明，电子设备在获取待评分人员操作目标实验的操作录像后便可以基于该操作录像对该待评分人员的实验操作，执行本发明实施例提供的一种基于视频的评分方法。
下面，对本发明实施例提供的一种基于视频的评分方法进行介绍。
图1为本发明实施例提供的一种基于视频的评分方法的流程示意图。如图1所示，该方法可以包括如下步骤：
S101，对目标录像逐帧进行预定关键点的检测，得到每一视频帧中各个预定关键点的对象类型和位置信息；
其中，目标录像为待评分人员操作目标实验的操作录像，预定关键点为：与作为评分点的至少一个实验过程相关的目标对象的关键点。
在目标实验的实验操作过程中，可以包括若干个实验过程。这些实验过程决定了实验是否能够取得准确的实验结果。其中，这些实验过程可以包括正确操作对应的实验过程，也可以包括错误操作对应的实验过程。而且，正确操作/错误操作对应的实验过程可以是待评分人员对实验器材进行操作的过程，也可以是待评分员对实验器材进行操作后，实验器材呈现相应状态的过程。
当学生对实验器材进行了正确的操作过程，或对实验器材进行了正确的操作后，使得实验器材呈现了正确的状态，那么，便可以说明学生较为准确地掌握了该实验所对应的知识内容。反之，当学生对实验器材进行了错误的操作过程，或对实验器材进行了错误的操作后，使得实验器材呈现了错误的状态，则说明学生没有掌握该实验所对应的知识内容，或者，所掌握的知识内容中存在错误。这样，便可以通过评价学生在实验操作过程中，针对这些实验过程来确定学生对知识内容的掌握情况。因此，可以将实验中重要的实验过程作为实验的评分点。
在任一实验过程中，可以包括与该实验过程相关的目标对象。需要强调的是，如果一个实验过程是待评分人员对实验器材进行操作的过程，那么，与该实验过程相关的目标对象可以包括：在操作的过程中所利用的一个或多个实验器材，以及待评分人员身体的一个或多个对实验器材进行操作的部位。而如果一个实验过程是待评分人员对实验器材进行操作后，实验器材呈现相应状态的过程，那么，与该实验过程相关的目标对象可以包括：在操作的过程中所利用的一个或多个实验器材。
可以理解的，对于与一实验过程相关的任一目标对象而言，由于该目标对象包括至少一个位置点，那么为了计算方便，可以从该目标对象所包括的位置点中选定与实验过程最为相关的关键点，进而利用所选定的关键点的位置关系等来完成评分。基于该处理思想，针对目标实验，可以预先对与该目标实验的各个实验过程相关的目标对象，进行关键点的标定。所谓的关键点的标定是指：预先定义关键点在目标对象中的位置。这样，基于预先定义的关键点在目标对象中的位置，当对目标录像的每一帧进行预定关键点的检测时，可以检测在该帧中是否存在某一目标对象的关键点。例如，预先定义一个正方形的目标对象的中心点为该目标对象的关键点，那么，在检测时，可以检测每一帧中是否存在该目标对象的中心点。本发明实施例中，可以对每个实验器材的关键点进行标定，还可以对待评分人员身体的一个或多个对实验器材进行操作的部位的关键点进行标定。对目标对象的关键点进行标定的方式可以是人工依据经验或实验需要进行标定，当然，也可以通过其他方式对目标对象的关键点进行标定，本发明对此并不限定。而且，针对各个实验过程，可以分别对与各自相关的目标对象的关键点进行标定。这样，若某一目标对象与不同的实验过程均相关，则在不同的实验过程中，所标定的该目标对象的关键点可能相同，也可能不同。
本实施例中，可以将与作为评分点的至少一个实验过程相关的目标对象的关键点作为预定关键点，这样，电子设备可以对目标录像中的每一视频帧进行预定关键点的检测，以进一步基于检测结果判定是否发生了某些实验过程。可以理解的，在任一实验过程中，不仅应包含与该实验过程相关的目标对象，而且各个目标对象之间的位置关系应符合该实验过程对应的预定位置关系。当对各个目标对象进行了关键点的标定后，各个目标对象的关键点之间的位置关系应符合该实验过程对应的预定位置关系。因此，在检测过程中，可以检测每一视频帧中各个预定关键点的对象类型和位置信息。预定关键点的对象类型是指：该预定关键点所在的目标对象的类型。预定关键点的位置信息是指：该预定关键点在每一视频帧中的位置。具体的，预定关键点的位置信息可以是：该预定关键点在每一视频帧中对应的像素点的坐标。检测出各个预定关键点的对象类型后，就可以判断各个预定关键点所在的目标对象是否为与某一实验过程相关的目标对象。检测出各个预定关键点的位置信息后，就可以确定各个预定关键点之间的位置关系是否符合某一实验过程对应的预定位置关系。
为了便于对每一视频帧进行预定关键点的检测，电子设备在获取目标录像后，可以对该目标录像中的每一视频帧进行预处理。例如，可以将每一视频帧缩小到一定的尺寸。这样就减少了检测处理过程中的计算量，同时，也提高了检测处理过程中的计算速度。
可选地，在本发明实施例的一种实现方式中，针对每一视频帧，电子设备可以通过OpenPose算法对每一视频帧进行预定关键点的检测，得到每一视频帧中各个预定关键点的对象类型和位置信息。具体的，可以基于OpenPose算法，训练关键点检测模型，再利用训练好的关键点检测模型对每一视频帧进行预定关键点的检测。
当然，也可以采用其他方法对每一视频帧进行预定关键点的检测。任何一种能够对每一视频帧进行预定关键点的检测的方式均可以应用于本申请，具体采用何种，可以根据实际情况进行设定，本申请对此不做限定。
S102，针对每一视频帧，基于该视频帧中各个预定关键点的对象类型和位置信息，识别该视频帧所属的实验状态；
其中，实验状态与作为评分点的一个实验过程具有对应性。
在检测到每一视频帧中各个预定关键点的对象类型和位置信息后，电子设备可以基于该视频帧中各个预定关键点的对象类型和位置信息，识别该视频帧所属的实验状态。因此，每一视频帧所属的实验状态与该视频帧中各个预定关键点的对象类型和位置信息有关。进一步地，每一视频帧所属的实验状态可以与该视频帧中各个预定关键点之间的位置关系有关。也就是说，每一视频帧所属的实验状态可以是：由该视频帧中各个预定关键点所在的各个目标对象，基于该视频帧中各个目标对象之间的位置关系所表征的状态。
可以理解的，在判定是否发生了某一实验过程时，可以通过多个视频帧来判定。具体的，可以通过多个视频帧中每一视频帧所属的实验状态来判定。因此，每一视频帧所属的实验状态可以与一个实验过程具有对应性。这里的一个实验过程是指作为评分点的一个实验过程。即：某一视频帧所属的实验状态是某一作为评分点的实验过程对应的实验状态，那么，该视频帧中各个预定关键点所在的目标对象应为与该实验过程相关的目标对象，且该视频帧中各个预定关键点之间的位置关系应符合该实验过程对应的预定位置关系。
当然，在目标录像中，可能还包括其他不会被作为评分点的过程。例如，待评分人员准备实验器材的过程等。那么，相应地可能会存在一些视频帧，这些视频帧所属的实验状态不与任一个作为评分点的实验过程对应，针对这种情形，可以将这些视频帧所属的实验状态确定为无效状态。
具体的，在检测到一视频帧中各个预定关键点的对象类型和位置信息后，可以先判断该视频帧中各个预定关键点所在的目标对象是否为与任一个作为评分点的实验过程相关的目标对象，若为否，则可以直接将该视频帧所属的实验状态确定为无效状态；若为是，则可以进一步判断该视频帧中各个预定关键点之间的位置关系是否符合任一作为评分点的实验过程对应的预定位置关系，若不符合，则可以直接将该视频帧所属的实验状态确定为无效状态；若符合，则可以直接根据该视频帧中各个预定关键点所在的目标对象，以及各个预定关键点之间的位置关系，确定该视频帧所属的实验状态。
S103，在识别到每一视频帧所属的实验状态后，基于该视频帧，判断是否符合目标实验过程的发生条件，如果是，判定发生目标实验过程；
其中，目标实验过程为：与该视频帧所属的实验状态对应的实验过程。
在本发明实施例中，由于是对每一视频帧所属的实验状态都进行识别，那么，当识别到该视频帧所属的实验状态后，则说明已识别到该视频帧之前所有视频帧所属的实验状态。基于此，可以基于该视频帧，判断是否符合目标实验过程的发生条件。具体的，可以基于该视频帧所属的实验状态和该视频帧之前的视频帧所属的实验状态，来判断是否符合目标实验过程的发生条件。
可选地，在本发明实施例的一种实现方式中，基于该视频帧，判断是否符合目标实验过程的发生条件，可以包括步骤A1-A2：
步骤A1：确定该视频帧对应的参考帧数量，所述参考帧数量为：在连续N帧中目标帧的数量，所述连续N帧为该视频帧之前的连续N-1帧和该视频帧，所述目标帧为所属的实验状态为该视频帧所属的实验状态的视频帧。
当识别到该视频帧所属的实验状态后，可以确定在连续N帧中目标帧的数量。也就是说，可以在以该视频帧作为最有一帧的连续N帧中，确定与该视频帧所属的实验状态相同的视频帧的数量。
其中，N可以根据经验或实验需要进行设定。对于所属的实验状态不同的不同视频帧来说，N的数值也可以分别进行设定。具体的，可以将N设定为相同或不同的数值，本发明对此并不限定。
确定在连续N帧中目标帧的数量后，可以进一步基于该数量，判断是否符合目标实验过程的发生条件。
步骤A2：判断参考帧数量与N的比值是否不小于预定比例阈值，如果是，判定符合目标实验过程的发生条件。
其中，预定比例阈值可以根据经验来设定。例如，设定为90％，95％等。也就是说，如果连续N帧中，目标帧的数量足够多时，就判定符合目标实验过程的发生条件。
根据实际需要，也可以采用其他方式在识别到每一视频帧所属的实验状态后，基于该视频帧，判断是否符合目标实验过程的发生条件。例如，当该视频帧之前的连续M-1帧所属的实验状态，均为该视频帧所属的实验状态。即，以该视频帧作为最有一帧的连续M帧所属的实验状态均相同，则判定符合目标实验过程的发生条件。
可以理解的，如果基于该视频帧判定发生目标实验过程，则在该视频帧之后的视频帧中，若识别到某一视频帧所属的实验状态与该视频帧所属的实验状态相同，就可以不必再基于上述某一视频帧，判定是否符合目标实验过程的发生条件。也就是说，在判定出已经发生了目标实验过程后，就可以不必再针对同样的目标实验过程进行判定了。
S104，基于所判定发生的各个目标实验过程，确定待评分人员关于目标实验的评分结果。
如步骤S101中所述，各个实验过程可以包括正确操作对应的实验过程，也可以包括错误操作对应的实验过程。那么，可以确定判定发生的每个目标实验过程的类别，进而对正确操作对应的目标实验过程进行加分处理，对错误操作对应的目标实验过程进行扣分处理。加分的分值和扣分的分值可以针对不同的目标实验过程分别进行设定。具体的，可以根据各个目标实验过程的重要程度来设定相应的加分分值或扣分分值。
在对所判定发生的各个目标实验过程所包括的所有过程进行加分处理或扣分处理后，可以得到待评分人员关于目标实验的评分结果。该评分结果可以是将各个目标实验过程的加分的分值，以及扣分的分值(可以为负数)相加后得到的综合分值。那么，该综合分值就反应了待评分人员关于目标实验所对应的知识内容的掌握程度。
基于上述对本发明实施例提供的一种基于视频的评分方法的介绍，该方法可以适用于任一评分受各个实验过程是否发生影响的实验，即上述目标实验可以为任一评分受各个实验过程是否发生影响的实验，例如，杠杆平衡实验、用天平测量物体质量实验等，这都是合理的。当然，上述目标实验也可以是其他涉及到实验过程是否发生的实验，对此，本发明实施例不做具体限定。
为了行文清晰，后续结合具体实施例会对上述各个步骤进行举例说明。
以上可见，应用本发明实施例提供的方案，老师在对学生实验操作情况进行评分时，不需要在旁边观察学生的实验操作过程，并基于所观察的内容进行评分，而是可以通过图像采集设备获取学生操作目标实验的操作录像，进而，由电子设备基于该操作录像自动获取该学生的关于该目标实验的评分结果。这样，便可以极大地减少老师在对学生的实验操作进行评分的工作量。
可选的，一种具体实现方式中，上述目标实验可以是杠杆平衡实验。
针对杠杆平衡实验而言，其所使用的实验装置包括：砝码、底座、设置在底座上的立柱、设置在立柱上的杠杆和弹簧测力计等实验器材。其中，杠杆的中心可以转动地支撑在立柱上。杠杆的两端均设置有螺杆，在螺杆上设置有平衡螺母。该实验的目的是通过未吊挂砝码前调节平衡螺母使得杠杆第一次处于平衡、在杠杆的左右两侧吊挂砝码后使得杠杆第二次处于平衡，以及在杠杆的一侧吊挂砝码并竖直钩挂弹簧测力计使得杠杆第三次处于平衡这几个实验过程，来理解和掌握杠杆的平衡规律。
示例性的，如图2a所示，在一种杠杆平衡实验中，所使用的实验装置包括以下实验器材：实验台0、底座1、立柱2、杠杆3、铰链轴4、第一螺杆8、第一平衡螺母9、第二螺杆10、第二平衡螺母11、第一吊挂砝码钩14、第二吊挂砝码钩15、砝码16和弹簧测力计17。其中，底座1设置在实验台0上，立柱2设置在底座1上，杠杆3的中心通过铰链轴4可以转动地支撑在立柱2上。第一螺杆8设置在杠杆3的左端，且第一螺杆8上设置有第一平衡螺母9，第二螺母10设置在杠杆3的右端，且第二螺母10上设置有第二平衡螺母11。第一吊挂砝码钩14可以吊挂在杠杆3的左侧，第二吊挂砝码钩15可以吊挂在杠杆3的右侧，且第一吊挂砝码钩14和第二吊挂砝码钩15上均可以吊挂砝码16。砝码16的外表面具有标示砝码重量的数字标识。弹簧测力计17可以钩挂在杠杆3的上侧，具体的，可以吊挂在杠杆3的左侧或右侧的上侧。
在杠杆平衡实验的过程中，正确操作对应的实验过程可以包括：在未吊挂砝码前，调节第一平衡螺母和/或第二平衡螺母，使得杠杆第一次处于平衡的过程，在第一吊挂砝码钩和第二吊挂砝码钩上吊挂砝码后，使得杠杆第二次处于平衡的过程，以及在第一吊挂砝码钩或第二吊挂砝码钩上吊挂砝码，并相应地在杠杆左侧或右侧的上侧竖直钩挂弹簧测力计，使得杠杆第三次处于平衡的过程。在杠杆平衡实验的过程中，错误操作对应的实验过程可以包括：在吊挂砝码后，调节第一平衡螺母和/或第二平衡螺母的过程。
当通过待评分人员的操作，出现了以上正确操作对应的实验过程，则可以说明待评分人员正确地理解和掌握了杠杆的平衡规律。而当通过待评分人员的操作，出现了以上错误操作对应的实验过程，则可以反映出待评分人员对杠杆平衡规律的理解和掌握存在一定的偏差。因此，可以将以上四个重要的实验过程作为杠杆平衡实验的评分点。
那么，基于上述的实验原理，当目标实验是杠杆平衡实验时，作为评分点的实验过程可以包括：实验前调节平衡螺母过程、实验中调节平衡螺母过程、实验中天平平衡过程和实验中弹簧测力计竖直向上过程。
其中，实验前调节平衡螺母过程是指：待评分人员在未吊挂砝码前，通过左手掌调节第一平衡螺母和/或通过右手掌调节第二平衡螺母的过程。
实验中调节平衡螺母过程是指：待评分人员在第一吊挂砝码钩和/或第二吊挂砝码钩上吊挂砝码后，通过左手掌调节第一平衡螺母和/或通过右手掌调节第二平衡螺母的过程。
实验中天平平衡过程是指：待评分人员在第一吊挂砝码钩和第二吊挂砝码钩上吊挂砝码后，使得杠杆平衡的过程。
实验中弹簧测力计竖直向上过程：待评分人员在第一吊挂砝码钩或第二吊挂砝码钩上吊挂砝码后，相应地在杠杆左侧或右侧的上侧竖直钩挂弹簧测力计，使得杠杆平衡的过程。
相应地，实验前调节平衡螺母过程对应的实验状态为：实验前调节平衡螺母状态，实验中调节平衡螺母过程对应的实验状态为：实验中调节平衡螺母状态，实验中天平平衡过程对应的实验状态为：实验中天平平衡状态，实验中弹簧测力计竖直向上过程对应的实验状态为：实验中弹簧测力计竖直向上状态。
也就是说，针对目标录像中的每一视频帧，通过上述步骤S102识别到的该视频帧所属的实验状态可能是上述四种实验状态以及无效状态中的某一种。
下面以目标实验是杠杆平衡实验为例，对上述本发明实施例提供的一种基于视频的评分方法中的步骤S101中的预定关键点的检测进行介绍。
在本发明实施例的一种实现方式中，步骤S101中的预定关键点的检测可以是对如下关键的检测：
各个标识符的关键点、砝码的关键点、左手掌的关键点、右手掌的关键点、位于弹簧测力计的一端的第一关键点以及位于弹簧测力计的另一端的第二关键点；
其中，各个标识符包括：设置于实验装置的立柱上的第一标识符、设置于实验装置的杠杆的中心点左侧的第二标识符、设置于杠杆的中心点右侧的第三标识符、设置于杠杆的左端的第四标识符和设置于杠杆的右端的第五标识符；
其中，实验装置为杠杆平衡实验所使用的装置。
结合图2a所示，第一标识符5设置在立柱2上，且第一标识符5可以设置在立柱2上的任一位置。第二标识符6设置在杠杆3的左侧，第三标识符7设置在杠杆3的右侧。本实施例中，可以将第二标识符6和第三标识符7设置在杠杆3上距离杠杆的中心点较近的位置，即可以设定第二标识符6和第三标识符7到杠杆的中心点的距离均小于第八阈值。第四标识符12设置在杠杆3的左端，即设置在杠杆3上距离第一平衡螺母9较近的位置。第五标识符13设置在杠杆3的右端，即设置在杠杆3上距离第二平衡螺母11较近的位置。即可以设定第四标识符12和第五标识符13到杠杆3的中心点的距离均大于第九阈值。其中，第九阈值大于第八阈值。
示例性地，如图2a所示，上述各个标识符可以是五角形的指示牌。当然，上述各个标识符也可以是其他形状的指示牌。为了便于检测，可以将各个标识符设定为形状相同且大小相同的指示牌。
示例性地，如图2b所示，上述各个标识符的关键点①可以位于五角形指示牌的最上端的顶点。砝码的关键点②可以位于砝码的外表面的中心位置。第一关键点③可以位于弹簧测力计的上端，第二关键点④可以位于弹簧测力计的下端。左手掌的关键点⑤可以位于左手掌的中指的指尖位置。右手掌的关键点⑥可以位于右手掌的中指的指尖位置。
在本发明实施例中，电子设备对目标录像逐帧进行预定关键点的检测，是为了识别出每一视频帧所属的实验状态，进而，判定是否发生了目标实验过程。因此，当目标实验是杠杆平衡实验时，目标实验过程可以是上述作为评分点的四种实验过程中的一种或多种。那么，预定关键点应为与上述四种实验过程中的任一种相关的目标对象的关键点。
其中，在每一视频帧中可以检测是否存在砝码，若不存在砝码，则说明该视频帧处于实验前状态；若存在砝码，则可以检测砝码是否处于被吊挂状态，若不处于被吊挂状态，则也说明该视频帧处于实验前状态。具体的，可以通过砝码与立柱的位置关系，来判断砝码是否处于被吊挂状态，具体实现过程将在下文中介绍。可见，砝码和立柱可以是与实验前调节平衡螺母过程相关的目标对象。在实验的操作过程中，待评分人员可以通过左手掌调节第一平衡螺母，也可以通过右手掌调节第二平衡螺母，可见，第一平衡螺母、第二平衡螺母、待评分人员的左手掌和待评分人员的右手掌也可以是与实验前调节平衡螺母过程相关的目标对象。综上可知，与实验前调节平衡螺母过程相关的目标对象可以包括：砝码、立柱、第一平衡螺母、第二平衡螺母、待评分人员的左手掌和待评分人员的右手掌。
其中，当在每一视频帧中检测到砝码处于被吊挂状态，则说明该视频帧处于实验中状态。具体的，可以通过砝码与立柱的位置关系，来判断砝码是否处于被吊挂状态。可见，砝码和立柱可以是与实验中调节平衡螺母过程相关的目标对象。在实验的操作过程中，待评分人员可以通过左手掌调节第一平衡螺母，也可以通过右手掌调节第二平衡螺母，可见，第一平衡螺母、第二平衡螺母、待评分人员的左手掌和待评分人员的右手掌也可以是与实验中调节平衡螺母过程相关的目标对象。综上可知，与实验中调节平衡螺母过程相关的目标对象可以包括：砝码、立柱、第一平衡螺母、第二平衡螺母、待评分人员的左手掌和待评分人员的右手掌。
其中，当在每一视频帧中检测到砝码处于被吊挂状态，则说明该视频帧处于实验中状态。具体的，可以通过砝码与立柱的位置关系，来判断砝码是否处于被吊挂状态。可见，砝码和立柱可以是与实验中天平平衡过程相关的目标对象。可以理解的，对于实验中天平平衡过程来说，在这一过程中不应出现调节平衡螺母的错误操作，那么，为了便于确定是否出现调节平衡螺母的错误操作，第一平衡螺母、第二平衡螺母、待评分人员的左手掌和待评分人员的右手掌也可以是与实验中天平平衡过程相关的目标对象。当待评分人员在杠杆两侧均吊挂砝码后，杠杆可能会呈现平衡状态，那么，为了判断杠杆是否处于平衡状态，杠杆的左侧和杠杆的右侧也可以是与实验中天平平衡过程相关的目标对象。综上可知，与实验中天平平衡过程相关的目标对象可以包括：砝码、立柱、第一平衡螺母、第二平衡螺母、待评分人员的左手掌、待评分人员的右手掌、杠杆的左侧和杠杆的右侧。
其中，当在每一视频帧中检测到砝码处于被吊挂状态，则说明该视频帧处于实验中状态。具体的，可以通过砝码与立柱的位置关系，来判断砝码是否处于被吊挂状态。可见，砝码和立柱可以是与实验中弹簧测力计竖直向上过程相关的目标对象。可以理解的，对于实验中弹簧测力计竖直向上过程来说，在这一过程中不应出现调节平衡螺母的错误操作，那么，为了便于确定是否出现调节平衡螺母的错误操作，第一平衡螺母、第二平衡螺母、待评分人员的左手掌和待评分人员的右手掌也可以是与实验中弹簧测力计竖直向上过程相关的目标对象。当待评分人员在杠杆左侧或右侧吊挂砝码，并在同一侧的上侧钩挂弹簧测力计后，杠杆可能会呈现平衡状态，那么，为了判断杠杆是否处于平衡状态，杠杆的左侧和杠杆的右侧也可以是与实验中弹簧测力计竖直向上过程相关的目标对象。在实验中弹簧测力计竖直向上过程中，正确的操作是：在杠杆的与吊挂砝码的同一侧的上侧，竖直地钩挂弹簧测力计，那么，为了判断弹簧测力计是否处于竖直状态，弹簧测力计的上端和弹簧测力计的下端也可以是与实验中弹簧测力计竖直向上过程相关的目标对象。综上可知，与实验中弹簧测力计竖直向上过程相关的目标对象可以包括：砝码、立柱、第一平衡螺母、第二平衡螺母、待评分人员的左手掌、待评分人员的右手掌、杠杆的左侧、杠杆的右侧、弹簧测力计的上端和弹簧测力计的下端。
通过上述分析确定了与各个实验过程相关的目标对象后，结合上述步骤S101中的预定关键点的检测的一种实现方式，可以将目标对象中的立柱用第一标识符来表示，将目标对象中的杠杆的左侧用第二标识符来表示，将目标对象中的杠杆的右侧用第三标识符来表示，将目标对象中的第一平衡螺母用第四标识符来表示，将目标对象中的第二平衡螺母用第五标识符来表示。
可以理解的，当电子设备对目标录像逐帧进行预定关键的检测之前，由于并不能确定在某一视频帧中会出现哪些关键点，因此，上述步骤S101中的预定关键点的检测是指：针对每一视频帧，均检测上述所有的预定关键点。也就是说，针对每一预定关键点，检测该视频帧中是否存在该预定关键点。这样，在检测之后，可以确定出该视频帧中所包括的预定关键点的对象类型，进而，结合每一检测到的预定关键点的位置信息，来识别该视频帧所属的实验状态。
下面，当目标实验是杠杆平衡实验时，在上述对本发明实施例提供的一种基于视频的评分方法中的步骤S101中，预定关键点检测的介绍的基础上，对步骤S102进行介绍。由于在杠杆平衡实验中，任一视频帧所属的实验状态可能是上述四种实验状态和无效状态中的某一种。那么，通过不同的实现方式执行步骤S102可以识别出不同的实验状态。具体的，
在第一种实现方式中，上述步骤S102可以包括步骤B1-B2：
步骤B1：当基于该视频帧中各个预定关键点的对象类型，判定得到该视频帧中各个预定关键点不包括砝码的关键点，但包括至少一个目标关键点和与至少一个目标关键点对应的参考关键点时，确定每一目标关键点和所对应参考关键点之间的第一距离；
步骤B2：如果所计算出的第一距离中存在小于第一阈值的第一距离，识别到该视频帧所属的实验状态包括：实验前调节平衡螺母状态。
其中，至少一个目标关键点包括左手掌的关键点和/或右手掌的关键点，左手掌的关键点对应的参考关键点为第四标识符的关键点，右手掌的关键点对应的参考关键点为第五标识符的关键点。
具体的，在步骤B1中，若该视频帧中不包括砝码的关键点，说明不存在砝码，则该视频帧处于实验前状态。若该视频帧中包括至少一个目标关键点和与至少一个目标关键点对应的参考关键点，那么该视频帧中所包括的目标关键点与对应参考关键点的情形有三种：第一种，只包括左手掌的关键点和第四标识符的关键点；第二种，只包括右手掌的关键点和第五标识符的关键点；第三种，包括左手掌的关键点、右手掌的关键点、第四标识符的关键点和第五标识符的关键点。若存在上述三种情形中的任一种，则可以确定每一目标关键点和所对应参考关键点之间的第一距离。该第一距离可以反映出左手掌和第一平衡螺母之间的距离，和/或右手掌和第二平衡螺母之间的距离。
在步骤B1中，可以通过以下方式确定每一目标关键点和所对应参考关键点之间的第一距离：通过每一目标关键点在该视频帧中对应的像素点的坐标，以及所对应参考关键点在该视频帧中对应的像素点的坐标，来计算该目标关键点和所对应参考关键点之间的第一距离。
在步骤B2中，如果所计算出的第一距离中存在小于第一阈值的第一距离，说明第一距离中存在距离值较小的第一距离，也就说明：左手掌和第一平衡螺母之间的距离，以及右手掌和第二平衡螺母之间的距离中至少有一种距离较小。那么，可以认为该视频帧中出现了左手掌调节第一平衡螺母和右手掌调节第二平衡螺母这两种状态中的至少一种。由于该视频帧中不存在砝码，因此，可以识别到该视频帧所属的实验状态包括：实验前调节平衡螺母状态。
在第二种实现方式中，上述步骤S102可以包括步骤C1-C3：
C1：当基于该视频帧中各个预定关键点的对象类型，判定得到该视频帧中各个预定关键点包括砝码的关键点、第一标识符的关键点、至少一个目标关键点和至少一个目标关键点对应的参考关键点时，确定每一目标关键点和所对应参考关键点之间的第一距离，并确定砝码的关键点与第一标识符的关键点的第二距离；
C2：如果第二距离大于第二阈值且所计算出的第一距离中存在小于第三阈值的第一距离，识别到该视频帧所属的实验状态包括：实验前调节平衡螺母状态；
C3：如果第二距离不大于第二阈值且所计算出的第一距离中存在小于第三阈值的第一距离，识别到该视频帧所属的实验状态包括：实验中调节平衡螺母状态。
其中，至少一个目标关键点包括左手掌的关键点和/或右手掌的关键点，左手掌的关键点对应的参考关键点为第四标识符的关键点，右手掌的关键点对应的参考关键点为第五标识符的关键点。
具体的，在步骤C1中，若该视频帧中包括砝码的关键点，说明存在砝码，则可以确定砝码的关键点与该视频帧中还包括的第一标识符的关键点的第二距离。该第二距离可以反映出砝码是否处于被吊挂状态。若该视频帧中还包括至少一个目标关键点和与至少一个目标关键点对应的参考关键点，则可以确定每一目标关键点和所对应参考关键点之间的第一距离。该第一距离可以反映出左手掌和第一平衡螺母之间的距离，和/或右手掌和第二平衡螺母之间的距离。
在步骤C1中，确定第一距离的方式可以参考步骤B1中确定第一距离的方式。还可以通过以下方式确定砝码的关键点与第一标识符的关键点的第二距离：通过砝码的关键点在该视频帧中对应的像素点的坐标，以及第一标识符的关键点在该视频帧中对应的像素点的坐标，来计算砝码的关键点与第一标识符的关键点的第二距离。
在步骤C2中，如果第二距离大于第二阈值且所计算出的第一距离中存在小于第三阈值的第一距离，说明该视频帧中出现了左手掌调节第一平衡螺母和右手掌调节第二平衡螺母这两种状态中的至少一种，而且砝码和立柱上的第一标识符的距离较大，可以认为砝码不处于被吊挂状态，因此，可以识别到该视频帧所属的实验状态包括：实验前调节平衡螺母状态。
可以理解的，在步骤C2中所认为的砝码不处于被吊挂状态是指：杠杆的左侧和右侧均未吊挂砝码。
在步骤C3中，如果第二距离不大于第二阈值且所计算出的第一距离中存在小于第三阈值的第一距离，说明该视频帧中出现了左手掌调节第一平衡螺母和右手掌调节第二平衡螺母这两种状态中的至少一种，而且砝码和立柱上的第一标识符的距离较小，可以认为砝码处于被吊挂状态，因此，可以识别到该视频帧所属的实验状态包括：实验中调节平衡螺母状态。
可以理解的，在步骤C3中所认为的砝码处于被吊挂状态是指：杠杆的左侧和右侧中至少有一侧吊挂了砝码。
在第三种实现方式中，上述步骤S102可以包括步骤D1-D2：
步骤D1：当基于该视频帧中各个预定关键点的对象类型，判定得到该视频帧中各个预定关键点包括砝码的关键点、第一标识符的关键点、第二标识符的关键点、第三标识符的关键点、至少一个目标关键点和至少一个目标关键点对应的参考关键点时，确定每一目标关键点和所对应参考关键点之间的第一距离，确定砝码的关键点与第一标识符的关键点的第二距离，并判断第二标识符的关键点与第三标识符的关键点是否符合预定平衡条件，预定平衡条件包括位于同一水平线，或，连线与第一标识符的关键点所在竖直线垂直；
步骤D2：如果第二距离不大于第四阈值、所计算出的第一距离均不小于第五阈值以及第二标识符的关键点与第三标识符的关键点符合预定平衡条件，识别到该视频帧所属的实验状态包括：实验中天平平衡状态。
其中，至少一个目标关键点包括左手掌的关键点和/或右手掌的关键点，左手掌的关键点对应的参考关键点为第四标识符的关键点，右手掌的关键点对应的参考关键点为第五标识符的关键点。
具体的，在步骤D1中，若该视频帧中包括砝码的关键点，说明存在砝码，则可以确定砝码的关键点与该视频帧中还包括的第一标识符的关键点的第二距离。该第二距离可以反映出砝码是否处于被吊挂状态。若该视频帧中还包括至少一个目标关键点和与至少一个目标关键点对应的参考关键点，则可以确定每一目标关键点和所对应参考关键点之间的第一距离。该第一距离可以反映出左手掌和第一平衡螺母之间的距离，和/或右手掌和第二平衡螺母之间的距离。若该视频帧中还包括第二标识符的关键点和第三标识符的关键点，则可以通过判断第二标识符的关键点与第三标识符的关键点是否符合预定平衡条件，来确定杠杆是否处于平衡状态。具体在上述预定平衡条件中，位于同一水平线这一预定平衡条件是指：第二标识符的关键点和第三标识符的关键点位于同一水平线；连线与第一标识符的关键点所在竖直线垂直这一预定平衡条件是指：第二标识符的关键点和第三标识符的关键点的连线与第一标识符的关键点所在竖直线垂直。
在步骤D1中，确定第一距离的方式可以参考步骤B1中确定第一距离的方式。确定第二距离的方式可以参考步骤C1中确定第二距离的方式。还可以通过以下方式确定第二标识符的关键点与第三标识符的关键点是否符合预定平衡条件，例如：判断第二标识符的关键点和第三标识符的关键点在该视频帧中对应的像素点的横坐标是否相同，若相同，则第二标识符的关键点和第三标识符的关键点位于同一水平线，若不相同，则第二标识符的关键点和第三标识符的关键点不位于同一水平线。或者，在该视频帧中，将纵坐标与第一标识符的关键点在该视频帧中对应的像素点的纵坐标相同的任一个像素点作为设定点，基于第一标识符、第二标识符、第三标识符的关键点和设定点在该视频帧中对应的像素点的坐标，计算第二标识符的关键点和第三标识符的关键点的连线，与第一标识符的关键点和设定点的连线的夹角，若该夹角等于90°，则第二标识符的关键点和第三标识符的关键点的连线与第一标识符的关键点所在竖直线垂直，若该夹角不等于90°，则第二标识符的关键点和第三标识符的关键点的连线与第一标识符的关键点所在竖直线不垂直。
在步骤D2中，如果第二距离不大于第四阈值、所计算出的第一距离均不小于第五阈值，说明该视频帧中没有出现左手掌调节第一平衡螺母和右手掌调节第二平衡螺母这两种状态中的任何一种，而且砝码和立柱上的第一标识符的距离较小，可以认为砝码处于被吊挂状态。由于第二标识符位于杠杆的左侧，第三标识符的关键点位于杠杆的右侧，所以如果第二标识符的关键点与第三标识符的关键点符合预定平衡条件，则说明杠杆处于平衡状态。因此，可以识别到该视频帧所属的实验状态包括：实验中天平平衡状态。
可以理解的，在步骤D2中所认为的砝码处于被吊挂状态是指：杠杆的左侧和右侧中均吊挂了砝码。
在第四种实现方式中，上述步骤S102可以包括步骤E1-E2：
步骤E1：当基于该视频帧中各个预定关键点的对象类型，判定得到该视频帧中各个预定关键点包括砝码的关键点、第一标识符的关键点、第二标识符的关键点、第三标识符的关键点、第一关键点、第二关键点、至少一个目标关键点和至少一个目标关键点对应的参考关键点时，确定每一目标关键点和所对应参考关键点之间的第一距离，确定砝码的关键点与第一标识符的关键点的第二距离，确定第一关键点和第二关键点的连线与第一标识符的关键点所在竖直线的夹角，并判断第二标识符的关键点与第三标识符的关键点是否符合预定平衡条件，预定平衡条件包括位于同一水平线，或，连线与第一标识符的关键点所在竖直线垂直；
步骤E2：如果第二距离不大于第六阈值、所计算出的第一距离均不小于第七阈值、夹角小于预定角度阈值且第二标识符的关键点与第三标识符的关键点符合预定平衡条件，识别到该视频帧所属的实验状态包括：实验中弹簧测力计竖直向上状态。
其中，至少一个目标关键点包括左手掌的关键点和/或右手掌的关键点，左手掌的关键点对应的参考关键点为第四标识符的关键点，右手掌的关键点对应的参考关键点为第五标识符的关键点。
具体的，在步骤E1中，若该视频帧中包括砝码的关键点，说明存在砝码，则可以确定砝码的关键点与该视频帧中还包括的第一标识符的关键点的第二距离。该第二距离可以反映出砝码是否处于被吊挂状态。若该视频帧中还包括至少一个目标关键点和与至少一个目标关键点对应的参考关键点，则可以确定每一目标关键点和所对应参考关键点之间的第一距离。该第一距离可以反映出左手掌和第一平衡螺母之间的距离，和/或右手掌和第二平衡螺母之间的距离。若该视频帧中还包括第二标识符的关键点和第三标识符的关键点，则可以通过判断第二标识符的关键点与第三标识符的关键点是否符合预定平衡条件，来确定杠杆是否处于平衡状态。若该视频帧中还包括第一关键点和第二关键点，则可以通过确定第一关键点和第二关键点的连线与第一标识符的关键点所在竖直线的夹角，来确定弹簧测力计是否处于竖直向上状态。
在步骤E1中，确定第一距离的方式可以参考步骤B1中确定第一距离的方式。确定第二距离的方式可以参考步骤C1中确定第二距离的方式。确定第二标识符的关键点与第三标识符的关键点是否符合预定平衡条件的方式可以参考步骤D1中确定第二标识符的关键点与第三标识符的关键点是否符合预定平衡条件的方式。还可以通过以下方式确定第一关键点和第二关键点的连线与第一标识符的关键点所在竖直线的夹角：在该视频帧中，将纵坐标与第一标识符的关键点在该视频帧中对应的像素点的纵坐标相同的任一个像素点作为设定点，基于第一关键点、第二关键点、第一标识符的关键点和设定点在该视频帧中对应的像素点的坐标，计算第一关键点和第二关键点的连线，与第一标识符的关键点和设定点的连线的夹角。
在步骤E2中，如果第二距离不大于第六阈值、所计算出的第一距离均不小于第七阈值，说明该视频帧中没有出现左手掌调节第一平衡螺母和右手掌调节第二平衡螺母这两种状态中的任何一种，而且砝码和立柱上的第一标识符的距离较小，可以认为砝码处于被吊挂状态。由于第二标识符位于杠杆的左侧，第三标识符的关键点位于杠杆的右侧，所以如果第二标识符的关键点与第三标识符的关键点符合预定平衡条件，则说明杠杆处于平衡状态。如果第一关键点和第二关键点的连线与第一标识符的关键点所在竖直线的夹角小于预定角度阈值，则可以认为弹簧测力计处于竖直向上状态。因此，可以识别到该视频帧所属的实验状态包括：实验中弹簧测力计竖直向上状态。
可以理解的，在步骤E2中所认为的砝码处于被吊挂状态是指：杠杆的左侧或右侧吊挂了砝码。
在上述的步骤S102的四种实现方式中，第一阈值至第七阈值都可以根据经验设定，本发明对各个阈值的具体数值并不限定。
下面，在上述的步骤S102的四种实现方式的基础上，对本发明实施例提供的一种基于视频的评分方法中的步骤S104进行介绍。
具体的，步骤S104可以包括步骤F1-F3：
步骤F1：当所判定发生的各个目标实验过程中包括实验前调节平衡螺母过程、实验中天平平衡过程和实验中弹簧测力计竖直向上过程的至少一个过程时，针对至少一个过程中的每一过程，对目标实验进行与该过程对应的加分处理。
如前述分析可知，实验前调节平衡螺母过程、实验中天平平衡过程和实验中弹簧测力计竖直向上过程均是杠杆平衡实验中正确操作对应的实验过程，因而，当判定发生了以上三种实验过程中的至少一个过程时，可以针对至少一个过程中的每一过程，对目标实验进行与该过程对应的加分处理。
具体的，可以根据上述三种实验过程在杠杆平衡实验中的重要程度，设定每一实验过程的加分分值。例如，当判定发生了实验前调节平衡螺母过程，相应地加30分，当判定发生了实验中天平平衡过程，相应地加40分，当判定发生了实验中弹簧测力计竖直向上过程，相应地加30分。
本发明对加分处理的具体过程并不限定。
步骤F2：当所判定发生的各个目标实验过程中包括实验中调节平衡螺母过程时，对目标实验进行扣分处理。
如前述分析可知，实验中调节平衡螺母过程是杠杆平衡实验中错误操作对应的实验过程，因而，当判定发生了实验中调节平衡螺母过程时，可以对目标实验进行扣分处理。
具体的，可以根据实验中调节平衡螺母过程在杠杆平衡实验中的重要程度，设定该过程的扣分分值。例如，当判定发生了实验中调节平衡螺母过程，相应地扣20分。
本发明对扣分处理的具体过程并不限定。
步骤F3：在对所判定发生的各个目标实验过程所包括的所有过程进行加分处理或扣分处理后，得到目标实验的评分结果。
在对所判定发生的各个目标实验过程所包括的所有过程进行加分处理或扣分处理后，可以将对每一正确操作对应的实验过程所加的分数相加，再扣去对错误操作对应的实验过程所扣的分数，就得到了目标实验的综合分值。该综合分值即为目标实验的评分结果，该评分结果反应了待评分人员关于目标实验所对应的知识内容的掌握程度。
相应于上述本发明实施例提供的一种基于视频的评分方法，本发明实施例还提供了一种基于视频的评分装置。
图3为本发明实施例提供的一种基于视频的评分装置，如图3所示，该装置可以包括如下模块：
检测模块301，用于对目标录像逐帧进行预定关键点的检测，得到每一视频帧中各个预定关键点的对象类型和位置信息；其中，所述目标录像为待评分人员操作目标实验的操作录像，所述预定关键点为：与作为评分点的至少一个实验过程相关的目标对象的关键点；
识别模块302，用于针对所述每一视频帧，基于该视频帧中各个预定关键点的对象类型和位置信息，识别该视频帧所属的实验状态；其中，所述实验状态与作为评分点的一个实验过程具有对应性；
判定模块303，用于在识别到所述每一视频帧所属的实验状态后，基于该视频帧，判断是否符合目标实验过程的发生条件，如果是，判定发生所述目标实验过程；其中，所述目标实验过程为：与该视频帧所属的实验状态对应的实验过程；
评分模块304，用于基于所判定发生的各个目标实验过程，确定所述待评分人员关于所述目标实验的评分结果。
以上可见，应用本发明实施例提供的方案，老师在对学生实验操作情况进行评分时，不需要在旁边观察学生的实验操作过程，并基于所观察的内容进行评分，而是可以通过图像采集设备获取学生操作目标实验的操作录像，进而，由电子设备基于该操作录像自动获取该学生的关于该目标实验的评分结果。这样，便可以极大地减少老师在对学生的实验操作进行评分的工作量。
作为本发明实施例的一种实施方式，所述判定模块303包括：
第一确定子模块，用于确定该视频帧对应的参考帧数量，所述参考帧数量为：在连续N帧中目标帧的数量，所述连续N帧为该视频帧之前的连续N-1帧和该视频帧，所述目标帧为所属的实验状态为该视频帧所属的实验状态的视频帧；
判断子模块，用于判断所述参考帧数量与所述N的比值是否不小于预定比例阈值，如果是，判定符合目标实验过程的发生条件。
作为本发明实施例的一种实施方式，所述目标实验为杠杆平衡实验；
作为评分点的实验过程包括：实验前调节平衡螺母过程、实验中调节平衡螺母过程、实验中天平平衡过程和实验中弹簧测力计竖直向上过程；
所述实验前调节平衡螺母过程对应的实验状态为：实验前调节平衡螺母状态，所述实验中调节平衡螺母过程对应的实验状态为：实验中调节平衡螺母状态，所述实验中天平平衡过程对应的实验状态为：实验中天平平衡状态，所述实验中弹簧测力计竖直向上过程对应的实验状态为：实验中弹簧测力计竖直向上状态。
作为本发明实施例的一种实施方式，所述检测模块301所进行的所述预定关键点的检测为对如下关键点的检测：
各个标识符的关键点、砝码的关键点、左手掌的关键点、右手掌的关键点、位于弹簧测力计的一端的第一关键点以及位于所述弹簧测力计的另一端的第二关键点；
其中，所述各个标识符包括：设置于实验装置的立柱上的第一标识符、设置于所述实验装置的杠杆的中心点左侧的第二标识符、设置于所述杠杆的中心点右侧的第三标识符、设置于所述杠杆的左端的第四标识符和设置于所述杠杆的右端的第五标识符；
其中，所述实验装置为所述杠杆平衡实验所使用的装置。
作为本发明实施例的一种实施方式，所述识别模块302，包括：
第一识别子模块，用于当基于该视频帧中各个预定关键点的对象类型，判定得到该视频帧中各个预定关键点不包括所述砝码的关键点，但包括至少一个目标关键点和与所述至少一个目标关键点对应的参考关键点时，确定每一目标关键点和所对应参考关键点之间的第一距离，如果所计算出的第一距离中存在小于第一阈值的第一距离，识别到该视频帧所属的实验状态包括：实验前调节平衡螺母状态；
其中，所述至少一个目标关键点包括所述左手掌的关键点和/或所述右手掌的关键点，所述左手掌的关键点对应的参考关键点为所述第四标识符的关键点，所述右手掌的关键点对应的参考关键点为所述第五标识符的关键点。
作为本发明实施例的一种实施方式，所述识别模块302，包括：
第二确定子模块，用于当基于该视频帧中各个预定关键点的对象类型，判定得到该视频帧中各个预定关键点包括所述砝码的关键点、所述第一标识符的关键点、至少一个目标关键点和所述至少一个目标关键点对应的参考关键点时，确定每一目标关键点和所对应参考关键点之间的第一距离，并确定所述砝码的关键点与所述第一标识符的关键点的第二距离；
第二识别子模块，用于如果所述第二距离大于第二阈值且所计算出的第一距离中存在小于第三阈值的第一距离，识别到该视频帧所属的实验状态包括：实验前调节平衡螺母状态；
第三识别子模块，用于如果所述第二距离不大于所述第二阈值且所计算出的第一距离中存在小于所述第三阈值的第一距离，识别到该视频帧所属的实验状态包括：实验中调节平衡螺母状态；
其中，所述至少一个目标关键点包括所述左手掌的关键点和/或所述右手掌的关键点，所述左手掌的关键点对应的参考关键点为所述第四标识符的关键点，所述右手掌的关键点对应的参考关键点为所述第五标识符的关键点。
作为本发明实施例的一种实施方式，所述识别模块302，包括：
第三确定子模块，用于当基于该视频帧中各个预定关键点的对象类型，判定得到该视频帧中各个预定关键点包括所述砝码的关键点、所述第一标识符的关键点、所述第二标识符的关键点、所述第三标识符的关键点、至少一个目标关键点和所述至少一个目标关键点对应的参考关键点时，确定每一目标关键点和所对应参考关键点之间的第一距离，确定所述砝码的关键点与所述第一标识符的关键点的第二距离，并判断所述第二标识符的关键点与所述第三标识符的关键点是否符合预定平衡条件，所述预定平衡条件包括位于同一水平线，或，连线与所述第一标识符的关键点所在竖直线垂直；
第四识别子模块，用于如果所述第二距离不大于第四阈值、所计算出的第一距离均不小于第五阈值以及所述第二标识符的关键点与所述第三标识符的关键点符合所述预定平衡条件，识别到该视频帧所属的实验状态包括：实验中天平平衡状态；
其中，所述至少一个目标关键点包括所述左手掌的关键点和/或所述右手掌的关键点，所述左手掌的关键点对应的参考关键点为所述第四标识符的关键点，所述右手掌的关键点对应的参考关键点为所述第五标识符的关键点。
作为本发明实施例的一种实施方式，所述识别模块302，包括：
第四确定子模块，用于当基于该视频帧中各个预定关键点的对象类型，判定得到该视频帧中各个预定关键点包括所述砝码的关键点、所述第一标识符的关键点、所述第二标识符的关键点、所述第三标识符的关键点、所述第一关键点、所述第二关键点、至少一个目标关键点和所述至少一个目标关键点对应的参考关键点时，确定每一目标关键点和所对应参考关键点之间的第一距离，确定所述砝码的关键点与所述第一标识符的关键点的第二距离，确定所述第一关键点和所述第二关键点的连线与所述第一标识符的关键点所在竖直线的夹角，并判断所述第二标识符的关键点与所述第三标识符的关键点是否符合预定平衡条件，所述预定平衡条件包括位于同一水平线，或，连线与所述第一标识符的关键点所在竖直线垂直；
第五识别子模块，用于如果所述第二距离不大于第六阈值、所计算出的第一距离均不小于第七阈值、所述夹角小于预定角度阈值且所述第二标识符的关键点与所述第三标识符的关键点符合预定平衡条件，识别到该视频帧所属的实验状态包括：实验中弹簧测力计竖直向上状态；
其中，所述至少一个目标关键点包括所述左手掌的关键点和/或所述右手掌的关键点，所述左手掌的关键点对应的参考关键点为所述第四标识符的关键点，所述右手掌的关键点对应的参考关键点为所述第五标识符的关键点。
作为本发明实施例的一种实施方式，所述评分模块304，包括：
加分子模块，用于当所判定发生的各个目标实验过程中包括实验前调节平衡螺母过程、实验中天平平衡过程和实验中弹簧测力计竖直向上过程的至少一个过程时，针对所述至少一个过程中的每一过程，对所述目标实验进行与该过程对应的加分处理；
扣分子模块，用于当所判定发生的各个目标实验过程中包括实验中调节平衡螺母过程时，对所述目标实验进行扣分处理；
评分结果确定子模块，用于在对所判定发生的各个目标实验过程所包括的所有过程进行加分处理或扣分处理后，得到所述目标实验的评分结果。
本发明实施例还提供了一种电子设备，如图4所示，包括处理器401、通信接口402、存储器403和通信总线404，其中，处理器401，通信接口402，存储器403通过通信总线404完成相互间的通信，
存储器403，用于存放计算机程序；
处理器401，用于执行存储器403上所存放的程序时，实现上述本发明实施例提供的一种基于视频的评分方法，以获得相同的技术效果。
上述电子设备提到的通信总线可以是外设部件互连标准(Peripheral ComponentInterconnect，PCI)总线或扩展工业标准结构(Extended Industry StandardArchitecture，EISA)总线等。该通信总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图中仅用一条粗线表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。
通信接口用于上述电子设备与其他设备之间的通信。
存储器可以包括随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)，也可以包括非易失性存储器(Non-Volatile Memory，NVM)，例如至少一个磁盘存储器。可选的，存储器还可以是至少一个位于远离前述处理器的存储装置。
上述的处理器可以是通用处理器，包括中央处理器(Central Processing Unit，CPU)、网络处理器(Network Processor，NP)等；还可以是数字信号处理器(Digital SignalProcessing，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。
本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质内存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述本发明实施例提供的一种基于视频的评分方法，以获得相同的技术效果。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
本说明书中的各个实施例均采用相关的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于装置/电子设备/存储介质实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围内。
Claims (20)
1.一种基于视频的评分方法，其特征在于，所述方法包括：
对目标录像逐帧进行预定关键点的检测，得到每一视频帧中各个预定关键点的对象类型和位置信息；其中，所述目标录像为待评分人员操作目标实验的操作录像，所述预定关键点为：与作为评分点的至少一个实验过程相关的目标对象的关键点；
针对所述每一视频帧，基于该视频帧中各个预定关键点的对象类型和位置信息，识别该视频帧所属的实验状态；其中，所述实验状态与作为评分点的一个实验过程具有对应性；
在识别到所述每一视频帧所属的实验状态后，基于该视频帧，判断是否符合目标实验过程的发生条件，如果是，判定发生所述目标实验过程；其中，所述目标实验过程为：与该视频帧所属的实验状态对应的实验过程；
基于所判定发生的各个目标实验过程，确定所述待评分人员关于所述目标实验的评分结果。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基于该视频帧，判断是否符合目标实验过程的发生条件，包括：
确定该视频帧对应的参考帧数量，所述参考帧数量为：在连续N帧中目标帧的数量，所述连续N帧为该视频帧之前的连续N-1帧和该视频帧，所述目标帧为所属的实验状态为该视频帧所属的实验状态的视频帧；
判断所述参考帧数量与所述N的比值是否不小于预定比例阈值，如果是，判定符合目标实验过程的发生条件。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述目标实验为杠杆平衡实验；
作为评分点的实验过程包括：实验前调节平衡螺母过程、实验中调节平衡螺母过程、实验中天平平衡过程和实验中弹簧测力计竖直向上过程；
所述实验前调节平衡螺母过程对应的实验状态为：实验前调节平衡螺母状态，所述实验中调节平衡螺母过程对应的实验状态为：实验中调节平衡螺母状态，所述实验中天平平衡过程对应的实验状态为：实验中天平平衡状态，所述实验中弹簧测力计竖直向上过程对应的实验状态为：实验中弹簧测力计竖直向上状态。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述预定关键点的检测为对如下关键点的检测：
各个标识符的关键点、砝码的关键点、左手掌的关键点、右手掌的关键点、位于弹簧测力计的一端的第一关键点以及位于所述弹簧测力计的另一端的第二关键点；
其中，所述各个标识符包括：设置于实验装置的立柱上的第一标识符、设置于所述实验装置的杠杆的中心点左侧的第二标识符、设置于所述杠杆的中心点右侧的第三标识符、设置于所述杠杆的左端的第四标识符和设置于所述杠杆的右端的第五标识符；
其中，所述实验装置为所述杠杆平衡实验所使用的装置。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，针对所述每一视频帧，基于该视频帧中各个预定关键点的对象类型和位置信息，识别该视频帧所属的实验状态，包括：
当基于该视频帧中各个预定关键点的对象类型，判定得到该视频帧中各个预定关键点不包括所述砝码的关键点，但包括至少一个目标关键点和与所述至少一个目标关键点对应的参考关键点时，确定每一目标关键点和所对应参考关键点之间的第一距离；
如果所计算出的第一距离中存在小于第一阈值的第一距离，识别到该视频帧所属的实验状态包括：实验前调节平衡螺母状态；
其中，所述至少一个目标关键点包括所述左手掌的关键点和/或所述右手掌的关键点，所述左手掌的关键点对应的参考关键点为所述第四标识符的关键点，所述右手掌的关键点对应的参考关键点为所述第五标识符的关键点。
6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，针对所述每一视频帧，基于该视频帧中各个预定关键点的对象类型和位置信息，识别该视频帧所属的实验状态，包括：
当基于该视频帧中各个预定关键点的对象类型，判定得到该视频帧中各个预定关键点包括所述砝码的关键点、所述第一标识符的关键点、至少一个目标关键点和所述至少一个目标关键点对应的参考关键点时，确定每一目标关键点和所对应参考关键点之间的第一距离，并确定所述砝码的关键点与所述第一标识符的关键点的第二距离；
如果所述第二距离大于第二阈值且所计算出的第一距离中存在小于第三阈值的第一距离，识别到该视频帧所属的实验状态包括：实验前调节平衡螺母状态；
如果所述第二距离不大于所述第二阈值且所计算出的第一距离中存在小于所述第三阈值的第一距离，识别到该视频帧所属的实验状态包括：实验中调节平衡螺母状态；
其中，所述至少一个目标关键点包括所述左手掌的关键点和/或所述右手掌的关键点，所述左手掌的关键点对应的参考关键点为所述第四标识符的关键点，所述右手掌的关键点对应的参考关键点为所述第五标识符的关键点。
7.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，针对所述每一视频帧，基于该视频帧中各个预定关键点的对象类型和位置信息，识别该视频帧所属的实验状态，包括：
当基于该视频帧中各个预定关键点的对象类型，判定得到该视频帧中各个预定关键点包括所述砝码的关键点、所述第一标识符的关键点、所述第二标识符的关键点、所述第三标识符的关键点、至少一个目标关键点和所述至少一个目标关键点对应的参考关键点时，确定每一目标关键点和所对应参考关键点之间的第一距离，确定所述砝码的关键点与所述第一标识符的关键点的第二距离，并判断所述第二标识符的关键点与所述第三标识符的关键点是否符合预定平衡条件，所述预定平衡条件包括位于同一水平线，或，连线与所述第一标识符的关键点所在竖直线垂直；
如果所述第二距离不大于第四阈值、所计算出的第一距离均不小于第五阈值以及所述第二标识符的关键点与所述第三标识符的关键点符合所述预定平衡条件，识别到该视频帧所属的实验状态包括：实验中天平平衡状态；
其中，所述至少一个目标关键点包括所述左手掌的关键点和/或所述右手掌的关键点，所述左手掌的关键点对应的参考关键点为所述第四标识符的关键点，所述右手掌的关键点对应的参考关键点为所述第五标识符的关键点。
8.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，针对所述每一视频帧，基于该视频帧中各个预定关键点的对象类型和位置信息，识别该视频帧所属的实验状态，包括：
当基于该视频帧中各个预定关键点的对象类型，判定得到该视频帧中各个预定关键点包括所述砝码的关键点、所述第一标识符的关键点、所述第二标识符的关键点、所述第三标识符的关键点、所述第一关键点、所述第二关键点、至少一个目标关键点和所述至少一个目标关键点对应的参考关键点时，确定每一目标关键点和所对应参考关键点之间的第一距离，确定所述砝码的关键点与所述第一标识符的关键点的第二距离，确定所述第一关键点和所述第二关键点的连线与所述第一标识符的关键点所在竖直线的夹角，并判断所述第二标识符的关键点与所述第三标识符的关键点是否符合预定平衡条件，所述预定平衡条件包括位于同一水平线，或，连线与所述第一标识符的关键点所在竖直线垂直；
如果所述第二距离不大于第六阈值、所计算出的第一距离均不小于第七阈值、所述夹角小于预定角度阈值且所述第二标识符的关键点与所述第三标识符的关键点符合预定平衡条件，识别到该视频帧所属的实验状态包括：实验中弹簧测力计竖直向上状态；
其中，所述至少一个目标关键点包括所述左手掌的关键点和/或所述右手掌的关键点，所述左手掌的关键点对应的参考关键点为所述第四标识符的关键点，所述右手掌的关键点对应的参考关键点为所述第五标识符的关键点。
9.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述基于所判定发生的各个目标实验过程，确定所述待评分人员关于所述目标实验的评分结果，包括：
当所判定发生的各个目标实验过程中包括实验前调节平衡螺母过程、实验中天平平衡过程和实验中弹簧测力计竖直向上过程的至少一个过程时，针对所述至少一个过程中的每一过程，对所述目标实验进行与该过程对应的加分处理；
当所判定发生的各个目标实验过程中包括实验中调节平衡螺母过程时，对所述目标实验进行扣分处理；
在对所判定发生的各个目标实验过程所包括的所有过程进行加分处理或扣分处理后，得到所述目标实验的评分结果。
10.一种基于视频的评分装置，其特征在于，所述装置包括：
检测模块，用于对目标录像逐帧进行预定关键点的检测，得到每一视频帧中各个预定关键点的对象类型和位置信息；其中，所述目标录像为待评分人员操作目标实验的操作录像，所述预定关键点为：与作为评分点的至少一个实验过程相关的目标对象的关键点；
识别模块，用于针对所述每一视频帧，基于该视频帧中各个预定关键点的对象类型和位置信息，识别该视频帧所属的实验状态；其中，所述实验状态与作为评分点的一个实验过程具有对应性；
判定模块，用于在识别到所述每一视频帧所属的实验状态后，基于该视频帧，判断是否符合目标实验过程的发生条件，如果是，判定发生所述目标实验过程；其中，所述目标实验过程为：与该视频帧所属的实验状态对应的实验过程；
评分模块，用于基于所判定发生的各个目标实验过程，确定所述待评分人员关于所述目标实验的评分结果。
11.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述判定模块包括：
第一确定子模块，用于确定该视频帧对应的参考帧数量，所述参考帧数量为：在连续N帧中目标帧的数量，所述连续N帧为该视频帧之前的连续N-1帧和该视频帧，所述目标帧为所属的实验状态为该视频帧所属的实验状态的视频帧；
判断子模块，用于判断所述参考帧数量与所述N的比值是否不小于预定比例阈值，如果是，判定符合目标实验过程的发生条件。
12.根据权利要求10或11所述的装置，其特征在于，所述目标实验为杠杆平衡实验；
作为评分点的实验过程包括：实验前调节平衡螺母过程、实验中调节平衡螺母过程、实验中天平平衡过程和实验中弹簧测力计竖直向上过程；
所述实验前调节平衡螺母过程对应的实验状态为：实验前调节平衡螺母状态，所述实验中调节平衡螺母过程对应的实验状态为：实验中调节平衡螺母状态，所述实验中天平平衡过程对应的实验状态为：实验中天平平衡状态，所述实验中弹簧测力计竖直向上过程对应的实验状态为：实验中弹簧测力计竖直向上状态。
13.根据权利要求12所述的装置，其特征在于，所述检测模块所进行的所述预定关键点的检测为对如下关键点的检测：
各个标识符的关键点、砝码的关键点、左手掌的关键点、右手掌的关键点、位于弹簧测力计的一端的第一关键点以及位于所述弹簧测力计的另一端的第二关键点；
其中，所述各个标识符包括：设置于实验装置的立柱上的第一标识符、设置于所述实验装置的杠杆的中心点左侧的第二标识符、设置于所述杠杆的中心点右侧的第三标识符、设置于所述杠杆的左端的第四标识符和设置于所述杠杆的右端的第五标识符；
其中，所述实验装置为所述杠杆平衡实验所使用的装置。
14.根据权利要求13所述的装置，其特征在于，所述识别模块，包括：
第一识别子模块，用于当基于该视频帧中各个预定关键点的对象类型，判定得到该视频帧中各个预定关键点不包括所述砝码的关键点，但包括至少一个目标关键点和与所述至少一个目标关键点对应的参考关键点时，确定每一目标关键点和所对应参考关键点之间的第一距离，如果所计算出的第一距离中存在小于第一阈值的第一距离，识别到该视频帧所属的实验状态包括：实验前调节平衡螺母状态；
其中，所述至少一个目标关键点包括所述左手掌的关键点和/或所述右手掌的关键点，所述左手掌的关键点对应的参考关键点为所述第四标识符的关键点，所述右手掌的关键点对应的参考关键点为所述第五标识符的关键点。
15.根据权利要求13所述的装置，其特征在于，所述识别模块，包括：
第二确定子模块，用于当基于该视频帧中各个预定关键点的对象类型，判定得到该视频帧中各个预定关键点包括所述砝码的关键点、所述第一标识符的关键点、至少一个目标关键点和所述至少一个目标关键点对应的参考关键点时，确定每一目标关键点和所对应参考关键点之间的第一距离，并确定所述砝码的关键点与所述第一标识符的关键点的第二距离；
第二识别子模块，用于如果所述第二距离大于第二阈值且所计算出的第一距离中存在小于第三阈值的第一距离，识别到该视频帧所属的实验状态包括：实验前调节平衡螺母状态；
第三识别子模块，用于如果所述第二距离不大于所述第二阈值且所计算出的第一距离中存在小于所述第三阈值的第一距离，识别到该视频帧所属的实验状态包括：实验中调节平衡螺母状态；
其中，所述至少一个目标关键点包括所述左手掌的关键点和/或所述右手掌的关键点，所述左手掌的关键点对应的参考关键点为所述第四标识符的关键点，所述右手掌的关键点对应的参考关键点为所述第五标识符的关键点。
16.根据权利要求13所述的装置，其特征在于，所述识别模块，包括：
第三确定子模块，用于当基于该视频帧中各个预定关键点的对象类型，判定得到该视频帧中各个预定关键点包括所述砝码的关键点、所述第一标识符的关键点、所述第二标识符的关键点、所述第三标识符的关键点、至少一个目标关键点和所述至少一个目标关键点对应的参考关键点时，确定每一目标关键点和所对应参考关键点之间的第一距离，确定所述砝码的关键点与所述第一标识符的关键点的第二距离，并判断所述第二标识符的关键点与所述第三标识符的关键点是否符合预定平衡条件，所述预定平衡条件包括位于同一水平线，或，连线与所述第一标识符的关键点所在竖直线垂直；
第四识别子模块，用于如果所述第二距离不大于第四阈值、所计算出的第一距离均不小于第五阈值以及所述第二标识符的关键点与所述第三标识符的关键点符合所述预定平衡条件，识别到该视频帧所属的实验状态包括：实验中天平平衡状态；
其中，所述至少一个目标关键点包括所述左手掌的关键点和/或所述右手掌的关键点，所述左手掌的关键点对应的参考关键点为所述第四标识符的关键点，所述右手掌的关键点对应的参考关键点为所述第五标识符的关键点。
17.根据权利要求13所述的装置，其特征在于，所述识别模块，包括：
第四确定子模块，用于当基于该视频帧中各个预定关键点的对象类型，判定得到该视频帧中各个预定关键点包括所述砝码的关键点、所述第一标识符的关键点、所述第二标识符的关键点、所述第三标识符的关键点、所述第一关键点、所述第二关键点、至少一个目标关键点和所述至少一个目标关键点对应的参考关键点时，确定每一目标关键点和所对应参考关键点之间的第一距离，确定所述砝码的关键点与所述第一标识符的关键点的第二距离，确定所述第一关键点和所述第二关键点的连线与所述第一标识符的关键点所在竖直线的夹角，并判断所述第二标识符的关键点与所述第三标识符的关键点是否符合预定平衡条件，所述预定平衡条件包括位于同一水平线，或，连线与所述第一标识符的关键点所在竖直线垂直；
第五识别子模块，用于如果所述第二距离不大于第六阈值、所计算出的第一距离均不小于第七阈值、所述夹角小于预定角度阈值且所述第二标识符的关键点与所述第三标识符的关键点符合预定平衡条件，识别到该视频帧所属的实验状态包括：实验中弹簧测力计竖直向上状态；
其中，所述至少一个目标关键点包括所述左手掌的关键点和/或所述右手掌的关键点，所述左手掌的关键点对应的参考关键点为所述第四标识符的关键点，所述右手掌的关键点对应的参考关键点为所述第五标识符的关键点。
18.根据权利要求13所述的装置，其特征在于，所述评分模块，包括：
加分子模块，用于当所判定发生的各个目标实验过程中包括实验前调节平衡螺母过程、实验中天平平衡过程和实验中弹簧测力计竖直向上过程的至少一个过程时，针对所述至少一个过程中的每一过程，对所述目标实验进行与该过程对应的加分处理；
扣分子模块，用于当所判定发生的各个目标实验过程中包括实验中调节平衡螺母过程时，对所述目标实验进行扣分处理；
评分结果确定子模块，用于在对所判定发生的各个目标实验过程所包括的所有过程进行加分处理或扣分处理后，得到所述目标实验的评分结果。
19.一种电子设备，其特征在于，包括处理器、通信接口、存储器和通信总线，其中，处理器，通信接口，存储器通过通信总线完成相互间的通信；
存储器，用于存放计算机程序；
处理器，用于执行存储器上所存放的程序时，实现权利要求1-9任一所述的方法步骤。
20.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质内存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-9任一所述的方法步骤。
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