CN112037613B - 一种电学实验的评分方法及装置 - Google Patents

Abstract

本申请是关于一种电学实验的评分方法及装置，属于视频监控领域。所述方法包括：获取对电路进行拍摄的视频图片，所述电路包括多个仪器，所述多个仪器之间通过导线相连，所述导线两端的接线端设有标签，所述导线两端的标签相同，每根导线上的标签不同；从所述视频图片中识别所述电路包括的仪器的仪器图像以及接线端的接线端图像和标签图像；根据所述仪器的仪器图像、所述接线端的接线端图像和标签图像，生成所述电路的电路图；根据所述电路的电路图对所述电路进行评分。本申请能够提高电路评分的效率。

Description

一种电学实验的评分方法及装置

本申请是申请号为201910319758.4、申请日为2019年04月19日、发明名称为“一种电学实验的评分方法及装置”的发明专利的分案申请。

技术领域

本申请涉及视频监控领域，特别涉及一种电学实验的评分方法及装置。

背景技术

物理是中学教育的一门课程，物理实验是物理教学的一项重要教学内容，电学实验又是物理实验中的一项重要教学内容。学生在做电学实验时，会使用导线将不同的仪器连接起来形成电路，这些仪器可以是电源、电阻、电灯炮、开关、电压表、电流表和滑动电阻器等。

学生连接出电路后，老师对电路中的各个仪器之间的连接关系进行检测，根据检测的结果对该电路进行评分。由于目前需要老师手动对电路中的各个仪器之间的连接关系进行检测，导致对电路评分的效率很低。

发明内容

本申请实施例提供了一种电学实验的评分方法及装置，以提高对电路评分的效率。所述技术方案如下：

一方面，本申请提供了一种电学实验的评分方法，所述方法包括：

获取对电路进行拍摄的视频图片，所述电路包括多个仪器，所述多个仪器之间通过导线相连，所述导线两端的接线端设有标签，所述导线两端的标签相同，每根导线上的标签不同；

从所述视频图片中识别所述电路包括的仪器的仪器图像以及接线端的接线端图像和标签图像；

根据所述仪器的仪器图像、所述接线端的接线端图像和标签图像，生成所述电路的电路图；

根据所述电路的电路图对所述电路进行评分。

可选的，所述根据所述仪器的仪器图像、所述接线端的接线端图像和标签图像，生成所述电路的电路图，包括：

根据所述仪器图像和所述接线端图像，确定与所述仪器的接线柱相连的接线端；

根据与所述仪器的接线柱相连的接线端的标签图像，确定所述电路中的各仪器的接线柱之间的连接关系；

根据所述电路中的各仪器的接线柱之间的连接关系生成所述电路的电路图。

可选的，所述根据所述仪器图像和所述接线端图像，确定与所述仪器的接线柱相连的接线端，包括：

确定包括所述仪器图像中接线柱的第一检测框，以及确定包括所述接线端图像中接线端的第二检测框；

在所述第一检测框与所述第二检测框重叠时，确定所述仪器图像对应的仪器的接线柱和所述接线端图像对应的接线端相连。

可选的，所述根据与所述仪器相连的接线端的标签图像，确定所述电路中的仪器之间的连接关系，包括：

在与第一仪器的接线柱相连的接线端的标签图像和与第二仪器的接线柱相连的接线端的标签图像相同时，确定所述第一仪器的接线柱和所述第二仪器的接线柱之间存在连接关系，所述第一仪器和所述第二仪器是所述电路中的两不同的仪器。

可选的，所述根据所述电路的电路图对所述电路进行评分，包括：

在所述电路图中沿着与电源的一极相连的线路进行搜索，搜索到所述电路图中的仪器时，记录所述仪器的每个接线柱连接的极性，以及搜索到多条线路的交点时，记录所述交点；

当搜索到所述电源的另一极时确定所述电路图构成环路，根据所述记录的交点将所述电路图分成至少一段线路，确定同一段线路上的各仪器的连接方式为串联，两端交点相同的多段线路并联；

根据记录的各仪器的每个接线柱连接的极性、所述各仪器的连接方式和所述至少一段线路，获取所述电路的分数。

另一方面，本申请提供了一种电学实验的评分装置，所述装置包括：

获取模块，用于获取对电路进行拍摄的视频图片，所述电路包括多个仪器，所述多个仪器之间通过导线相连，所述导线两端的接线端设有标签，所述导线两端的标签相同，每根导线上的标签不同；

识别模块，用于从所述视频图片中识别所述电路包括的仪器的仪器图像以及接线端的接线端图像和标签图像；

生成模块，用于根据所述仪器的仪器图像、所述接线端的接线端图像和标签图像，生成所述电路的电路图；

评分模块，用于根据所述电路的电路图对所述电路进行评分。

可选的，所述生成模块包括：

第一确定单元，用于根据所述仪器图像和所述接线端图像，确定与所述仪器的接线柱相连的接线端；

第二确定单元，用于根据与所述仪器的接线柱相连的接线端的标签图像，确定所述电路中的各仪器的接线柱之间的连接关系；

生成单元，用于根据所述电路中的各仪器的接线柱之间的连接关系生成所述电路的电路图。

可选的，所述第一确定单元，用于：

确定包括所述仪器图像中接线柱的第一检测框，以及确定包括所述接线端图像中接线端的第二检测框；

在所述第一检测框与所述第二检测框重叠时，确定所述仪器图像对应的仪器的接线柱和所述接线端图像对应的接线端相连。

可选的，所述第二确定单元，用于：

在与第一仪器的接线柱相连的接线端的标签图像和与第二仪器的接线柱相连的接线端的标签图像相同时，确定所述第一仪器的接线柱和所述第二仪器的接线柱之间存在连接关系，所述第一仪器和所述第二仪器是所述电路中的两不同的仪器。

可选的，所述评分模块包括：

搜索单元，用于在所述电路图中沿着与电源的一极相连的线路进行搜索，搜索到所述电路图中的仪器时，记录所述仪器的每个接线柱连接的极性，以及搜索到多条线路的交点时，记录所述交点；

分成单元，用于当搜索到所述电源的另一极时确定所述电路图构成环路，根据所述记录的交点将所述电路图分成至少一段线路，确定同一段线路上的各仪器的连接方式为串联，两端交点相同的多段线路并联；

获取单元，用于根据记录的各仪器的每个接线柱连接的极性、所述各仪器的连接方式和所述至少一段线路，获取所述电路的分数。

另一方面，本申请提供一种非易失性计算机可读存储介质，用于存储计算机程序，所述计算机程序被处理器加载并执行，以实现一方面或一方面的任一种可选的方法的指令。

另一方面，本申请提供一种电子设备，所述电子设备包括处理器和存储器，

所述存储器存储至少一个指令，所述至少一个指令被所述处理器加载并执行行，以实现一方面或一方面的任一种可选的方法的指令。

本申请实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：

由于导线两端的接线端设有标签，导线两端的标签相同，每根导线上的标签不同，这样从视频图片中识别电路包括的仪器的仪器图像以及接线端的接线端图像和标签图像，根据该仪器的仪器图像、该接线端的接线端图像和标签图像，生成该电路的电路图，基于该电路图可以实现对该电路进行评分，相比目前人工对电路进行评分，可以提高评分效果。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。

图1是本申请实施例提供的导线结构示意图；

图2是本申请实施例提供的仪器结构示意图；

图3是本申请实施例提供的一种电学实验的评分方法流程图；

图4是本申请实施例提供的另一种电学实验的评分方法流程图；

图5是本申请实施例提供的一种视频图片示意图；

图6是本申请实施例提供的一种电路图；

图7是本申请实施例提供的一种电学实验的评分装置结构示意图；

图8是本申请实施例四提供的一种终端结构示意图。

通过上述附图，已示出本申请明确的实施例，后文中将有更详细的描述。这些附图和文字描述并不是为了通过任何方式限制本申请构思的范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本申请的概念。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置和方法的例子。

为了能够自动识别各仪器之间的连接关系，本实施例设计出一套新的用于电学实验的导线和仪器。对于导线，导线的两端为接线端，每个接线端处设有标签，同一根导线两端的标签相同，但不同导线上设置的标签均不同。对于每个导线上的标签，每个导线上的标签形状相同，同一根导线两端的标签包括的内容相同，但不同导线上的标签包括的内容不同。导线两端的标签可以是具有字母标识的指示牌，同一根导线两端的字母相同，不同导线的字母不同，实际使用时这种带有标签的导线十分利于人工智能算法识别，能辅助算法自动识别仪器的连接关系。

例如，参见图1所示的第一导线1和第二导线2，第一导线1的两端设有接线端11，在每个接线端11处设有标签12，每个接线端11和其对应的标签12位置相邻，且该两个标签12的形状相同，以及包括的内容也相同。第二导线2的两端设有接线端21，在每个接线端21处设有标签22，每个接线端21和其对应的标签22位置相邻，且该两个标签22的形状相同，以及包括的内容也相同。第一导线1上的两个标签12的形状和第二导线2上的两个标签22的形状均相同，但第一导线1上的两个标签12包括的内容为AAAA，第二导线2上的两个标签22包括的内容为BBBB，所以第一导线1上的标签12和第二导线2上的标签22不同。

对于每个仪器，每个仪器上设有两个接线柱，每个仪器的底座颜色为预设颜色。仪器可以为电源、电阻、开关、灯泡、滑动变阻器、电流表和电压表等。例如，参见图2，对于电源3，电源3的底座31上设有两个竖直向上的接线柱32，电源3的底座颜色为第一颜色。对于开关4，开关4的底座41上设有两个竖直向上的接线柱42，开关4的底座颜色为第一颜色。对于灯泡5，灯泡5的底座51上设有两个竖直向上的接线柱52，灯泡5的底座颜色为第一颜色。对于电阻6，电阻6的底座61上设有竖直向上的两个接线柱62，电阻6的底座颜色为第一颜色。对于滑动变阻器7，滑动变阻器7的底部接线柱71竖直向上，顶部接线柱72水平，底座颜色为第一颜色。对于电流表8，电流表8的底座81上设有两个竖直向上的接线柱82，电流表8的外壳颜色为第一颜色，电流表8的底座颜色为第二颜色。对于电压表9，电压表9的底座91上设有两个竖直向上的接线柱92，电压表9的外壳颜色为第一颜色，电压表9的底座颜色为第三颜色。

第一颜色可以为橘色，所有仪器的外壳均为比较醒目的橘色，这样便于人工智能算法精准地定位和识别仪器，为智能考评提供强有力的支撑；第二颜色可以为蓝色，第三颜色可以为红色，用于提升电流表8和电压表9的区分度，这样便于人工智能算法精准地识别电流表和电压表。基于以上设计，可以通过人工智能算法自动检测识别各类仪器，以及仪器间的连接关系，最终为现实电学实验自动评分提供强有力的支撑。

参见图3，本申请实施例提供了一种电学实验的评分方法，所述方法包括：

步骤301：获取对电路进行拍摄的视频图片，该电路包括多个仪器，该多个仪器之间通过导线相连，导线两端的接线端设有标签，导线两端的标签相同，每根导线上的标签不同。

步骤302：从该视频图片中识别该电路包括的仪器的仪器图像以及接线端的接线端图像和标签图像。

步骤303：根据该仪器的仪器图像、该接线端的接线端图像和标签图像，生成该电路的电路图。

步骤304：根据该电路的电路图对该电路进行评分。

在本申请实施例中，由于导线两端的接线端设有标签，导线两端的标签相同，每根导线上的标签不同，这样从视频图片中识别电路包括的仪器的仪器图像以及接线端的接线端图像和标签图像，根据该仪器的仪器图像、该接线端的接线端图像和标签图像，生成该电路的电路图，基于该电路图可以实现对该电路进行评分，相比目前人工对电路进行评分，可以提高评分效果。

参见图4，本申请实施例提供了一种电学实现的评分方法，包括：

步骤401：获取对电路进行拍摄的视频图片，该电路包括多个仪器，该多个仪器之间通过导线相连，该导线两端的接线端设有标签，该导线两端的标签相同，且在该电路中每根导线上的标签不同。

本实施例的执行主体可以为终端或摄像机，当该执行主体为摄像机时，摄像机可以对电路进行拍摄得到视频图片。当该执行主体为终端时，终端与摄像机之间存在连接，终端可以从摄像机中获取摄像机对电路进行拍摄的视频图片。

拍摄的视频图片中包括该电路中的每个仪器的仪器图像和每根导线的导线图像，导线的导线图像中包括该导线两端的接线端图像和标签图像。

例如，参见图5所示的对电路进行拍摄得到的视频图片，该视频图片包括电源图像3、开关图像4、灯泡图像5、电流表图像8、电压表图像9以及导线图像101、102、103、104、105和106。每个导线图像的两端为接线端图像和标签图像，且每个导线图像两端的标签图像相同。例如，对于导线图像101，导线图像101两端的标签图像均为字母“AA”的指示牌。

步骤402：从该视频图片中识别该电路包括的仪器的仪器图像以及接线端的接线端图像和标签图像。

在本步骤中，将该视频图片输入到目标图像检测模型，使该目标图像检测模型对该视频图片进行检测，检测出该视频图片中包括的各仪器的仪器图像，以及该视频图片中包括的各接线端的接线端图像和标签图像。

例如，对于图5所示的视频图片，将该视频图片输入到目标图像检测模型，该目标图像检测模型可以检测出图5所示的视频图片中包括的电源图像3、开关图像4、灯泡图像5、电流表图像8、电压表图像9；以及检测出导线101、102、103、104、105和106中的每根导线两端的接线端图像和标签图像。

事先可以获取多个第一样本图片，每个第一样本图片中包括至少一个仪器的仪器图像和/或至少一根导线中的每根导线两端的接线端图像和标签图像。技术人员可以在每个第一样本图片中标记出每个图像的名称，得到第二样本图片。将每个第二样本图片输入到卷积神经网络，使卷积神经网络根据每个第二样本图片进行训练得到目标图像检测模型。

第一样本图片包括仪器的仪器图像和/或导线两端的接线端的接线端图像和标签图像。在第一样本图片中给仪器的仪器图像标记的名称为该仪器的名称，例如，在第一样本图片中给电源的电源图像标记的名称可以为电源，给电阻的电阻图像标记的名称可以为电阻，给开关的开关图像标记的名称可以为开关，给灯泡的灯泡图像标记的名称可以为灯泡，给滑动变阻器的图像标记的名称可以为滑动电阻器，给接线端的接线端图像标记的名称可以为接线端，以及给标签的标签图像标记的名称可以为标签。

步骤403：根据该视频图片包括的仪器图像和接线端图像，确定与该电路中的每个仪器的接线柱相连的接线端。

每个仪器包括两个接线柱，所以每个仪器的仪器图像中包括接线柱图像。在本步骤中，对于该视频图片中的任一个仪器图像和任一个接线端图像，在该仪器图像中通过对接线柱进行目标检测，确定包括接线柱的第一检测框，以及在该接线端图像中通过对接线端进行目标检测，确定包括接线端的第二检测框；当第一检测框与第二检测框重叠时，确定该仪器图像对应的仪器的接线柱和该接线端图像对应的接线端相连。所以第一检测框可以是随着仪器图像中的接线柱的位置变化而变化，第二检测框可以是随着接线端图像中的接线端的位置变化而变化。

可以使用目标图像检测模型或其他的目标检测算法进行目标检测，对于其他的目标检测算法在此不详细说明。

例如，在图5所示的视频图片中，电源图像3中包括左右两个接线柱，在该电源图像3中通过对右侧接线柱m进行目标检测，确定包括该右侧接线柱m的第一检测框，对于导线图像101中靠近电源图像3的一个接线端图像n，在接线端图像n中通过接线端进行目标检测，确定包括该接线端的第二检测框，第一检测框和第二检测框重叠，从而可以确定电源的右侧接线柱与导线101的一个接线端相连。按上述相同的方式确定电源的左侧接线柱与导线106的一个接线端相连，电流表的右侧接线柱与导线101的另一个接线端和导线102的一个接线端相连，电流表的左侧接线柱与导线104的一个接线端相连，电压表的右侧接线柱与导线102的另一个接线端相连，电压表的左侧接线柱与导线103的一个接线端相连，灯泡的右侧接线柱与导线104的另一个接线端相连，灯泡的左侧接线柱与导线103的另一个接线端和导线105的一个接线端相连，开关的右侧接线柱与导线106的另一个接线端相连，开关的左侧接线柱与导线105的另一个接线端相连。

步骤404：根据与该仪器的接线柱相连的接线端的标签图像，确定该电路中的各仪器的接线柱之间的连接关系。

对于同一根导线，该导线两端的标签相同，所以在该视频图片中同一根导线两端的标签图像相同。

在本步骤中，在与第一仪器的接线柱相连的接线端的标签图像和与第二仪器的接线柱相连的接线端的标签图像相同时，确定第一仪器的接线柱和第二仪器的接线柱之间存在连接关系，第一仪器和第二仪器是该电路中的两不同的仪器。可以具体确定出第一仪器的一个接线柱与第二仪器的一个接线柱之间存在连接关系。

例如，在图5所示的视频图片中，与电源的右侧接线柱相连的为导线101的一个接线端，该接线端的标签为具有字母“AA”的标签，与电流表的右侧接线柱相连的为导线101的另一个接线端和导线102的一个接线端，导线101的另一个接线端的标签为具有字母“AA”的标签，导线102的一个接线端的标签为具有字母“BB”的标签。所以可以确定电源的右侧接线端和电流表的右侧接线端之间存在连接关系。

按上述相同的方式，可以确定电流表的右侧接线柱与电压表的右侧接线柱之间存在连接关系，电压表的左侧接线柱与灯泡的左侧接线柱之间存在连接关系，灯泡的右侧接线柱和电流表的左侧接线柱之间存在连接关系，灯泡的左侧接线柱与开关的左侧接线柱之间存在连接关系，开关的右侧接线柱与电源的左侧接线柱之间存在连接关系。

步骤405：根据该电路中的各仪器的接线柱之间的连接关系生成该电路的电路图。

在本步骤中，根据该视频图片中的各仪器的仪器图像的位置，绘制出各仪器对应的仪器符号，在第一仪器的接线柱和第二仪器的接线柱之间具有连接关系，则在第一仪器对应的仪器符号和第二仪器对应的仪器符号之间绘制连接线，以得到该电路的电路图。

其中，在第一仪器的左侧接线柱和第二仪器的左侧接线柱之间具有连接关系时，绘制连接线用于连接第一仪器对应的仪器符号的左侧和第二仪器对应的仪器符号左侧。在第一仪器的左侧接线柱和第二仪器的右侧接线柱之间具有连接关系时，绘制连接线用于连接第一仪器对应的仪器符号的左侧和第二仪器对应的仪器符号右侧。在第一仪器的右侧接线柱和第二仪器的左侧接线柱之间具有连接关系时，绘制连接线用于连接第一仪器对应的仪器符号的右侧和第二仪器对应的仪器符号左侧。在第一仪器的右侧接线柱和第二仪器的右侧接线柱之间具有连接关系时，绘制连接线用于连接第一仪器对应的仪器符号的右侧和第二仪器对应的仪器符号右侧。

参见图2，电源3的正极与负极不同，使得电源图像的两侧不同，电源图像中位于正极的一侧比位于负极的一侧多出一个正极接触端图像33。目标图像检测模型在检测出电源图像3时，还可以检测出电源图像3中的正极接触端图像33。这样在绘制电路图时，根据正极接触端图像33在电源图像3中的位置，可以在电路图中的电源符号两侧标记出电源的正负极性。

例如，参见图6，根据图5所示的视频图片中的电源图像3、开关图像4、灯泡图像5、电流表图像8和电压表图像9的位置，绘制出电源符号33、开关符号43、灯泡符号53、电流表符号83和电压表符号93。由于电源的右侧接线柱和电流表的右侧接线柱之间存在连接关系，所以在电源符号33的右侧和电流表符号83的右侧之间绘制连接线；由于电流表的右侧接线柱与电压表的右侧接线柱之间存在连接关系，所以在电流表符号83的右侧与电压表符号93的右侧之间绘制连接线；由于电压表的左侧接线柱与灯泡的左侧接线柱之间存在连接关系，所以在电压表符号93的左侧和灯泡符号53的左侧之间绘制连接线；由于灯泡的右侧接线柱和电流表的左侧接线柱之间存在连接关系，所以在灯泡符号53的右侧和电流表符号83的左侧之间绘制连接线；由于灯泡的左侧接线柱与开关的左侧接线柱之间存在连接关系，所以在灯泡符号53的左侧和开关符号43的左侧之间绘制连接线；由于开关的右侧接线柱与电源的左侧接线柱之间存在连接关系，所以在开关符号43的右侧和电源符号33的左侧之间绘制连接线，从而得到如图6所示的电路图。

参见图5，在电源图像3中，正极接触端图像位于电源图像3，在如图6所示的电路图中，在电源符号33的右侧标记出电源的正极“+”，在电源符号33的左侧标记出电源的负极“-”。

步骤406：根据该电路的电路图对该电路进行评分。

本步骤可以通过如下4061至4063的步骤来实现，分别为：

4061：在该电路图中沿着与电源的一极相连的线路进行搜索，搜索到电路图中的仪器时，记录仪器的每个接线柱连接的极性，以及搜索到多条线路的交点时，记录该交点，当搜索到电源的另一极时确定电路图构成环路。

例如，在图6所示的电路图中，由于图6所示的电路图是本实施例的执行主体绘制的，所以该执行主体是可以识别出该电路图中的各线路、仪器和电源和正负极，所以在识别出该电路图中的各线路、仪器和电源的正负极，然后沿着电源33的正极相连的线路进行搜索，当搜索到交点F，记录交点F，继续搜索电流表83和电压表93，记录电流表83的右侧接线柱(正极接线柱)连接的极性为正极，左侧接线柱(负极接线柱)连接的极性为负极；记录电压表93的右侧接线柱(正极接线柱)连接的极性为正极，左侧接线柱(负极接线柱)连接的极性为负极；其中，需要说明的是，电流表83的右侧接线柱与电源33的正极相连，电压表93的右侧接线柱与电源33的正极相连，从电源33的正极开始沿线路进行搜索，首先搜索到电流表83的右侧接线柱，以及搜索到电压表93的右侧接线柱，因此可以将电流表83的右侧接线柱连接的极性设为正极，将电流表83的左侧接线柱连接的极性设为负极，以及将电压表93的右侧接线柱连接的极性设为正极，将电压表93的左侧接线柱连接的极性设为负极。对于后续中出现其他仪器的各接线柱连接的极性的设置方式就不再一一说明。

当搜索到灯泡53，记录灯泡53左侧接线柱连接的极性和右侧接线柱连接的极性；当搜索到交点E，记录交点E，继续搜索到开关43，并记录开关43左侧接线柱连接的极性和右侧接线柱连接的极性，继续搜索到电源33的负极，确定图6所示的电路图构成环路。

4062：根据记录的交点将该电路图分成至少一段线路，确定同一段线路上的各仪器的连接方式为串联，两端交点相同的多段线路并联。

例如，根据记录的交点E和F，将图6所示的电路图划分成三段线路，该三段线路分别为由电压表93组成的一段线路1、由电流表83和灯泡53组成的一段线路2，由开关43和电源33组成的一段线路3，线路1和线路2并联，同在线路2上的电流表83和灯泡53串联，同在线路3上的开关43和电源33串联。

4063：根据记录的各仪器的每个接线柱连接的极性、各仪器的连接方式和该至少一段线路，获取该电路的分数。

在该电路图中，电源的两个接线柱均连接电路中，增加电路的分数。如果电流表的正极接线柱连接的极性为正极，负极接线柱连接的极性为负极且电流表的连接方式为串联，增加电路的分数。

确定电压表所在的第一线路，如果第一线路上仅有电压表，第一线路与至少一段第二线路并联，每个第二线路上的仪器包括电阻和灯泡中的至少一个，且电压表的正极接线柱连接的极性为正极，负极接线柱连接的极性为负极，增加电路的分数。

当首次确定电路图构成环路时，根据开关对应的开关图像判断开关是否处于断开状态，如果处于断开状态且开关的两个接线柱均接入电路，则增加电路的分数。根据滑动变阻器对应的滑动变阻器图像，判断滑动变阻器的滑片是否处于最大电阻位置，如果处于最大电阻位置，则增加电路的分数；以及，根据滑动变阻器图像，确定滑动变阻器的一个上接线柱和一个下接线柱是否接入电路，如果滑动变阻器的一个上接线柱和一个下接线柱接入电路，则增加电路的分数。

可选的，滑动变阻器包括电阻和滑片，所以滑动变阻器图像包括电阻图像和滑片图像，如果在步骤404中确定滑动变阻器的一上接线柱与其他仪器之间连接，一下接线柱与其他仪器之间连接，则确定滑动变阻器的一个上接线柱和一个下接线柱接入电路。然后从滑动变阻器识别该一下接线柱图像和滑片图像，如果该滑片图像位于该电阻图像远离该一下接线柱图像的一端，则判断滑动变阻器的滑片处于最大电阻位置。

在本申请实施例中，事先设置带有标签的导线，标签是具有字母指示的标识牌，这样可以便于图像识别，由于导线两端的标签相同，每根导线上的标签不同，这样从视频图片中识别电路包括的仪器的仪器图像以及接线端的接线端图像和标签图像，基于导线两端的标签图像可以识别出具有连接关系的仪器，然后根据各仪器之间的连接关系生成该电路的电路图，基于该电路图可以实现对该电路进行评分，相比目前人工对电路进行评分，可以提高评分效果。

下述为本申请装置实施例，可以用于执行本申请方法实施例。对于本申请装置实施例中未披露的细节，请参照本申请方法实施例。

图7是本申请实施例提供了一种电学实验的评分装置700，所述装置700包括：

获取模块701，用于获取对电路进行拍摄的视频图片，所述电路包括多个仪器，所述多个仪器之间通过导线相连，所述导线两端的接线端设有标签，所述导线两端的标签相同，每根导线上的标签不同；

识别模块702，用于从所述视频图片中识别所述电路包括的仪器的仪器图像以及接线端的接线端图像和标签图像；

生成模块703，用于根据所述仪器的仪器图像、所述接线端的接线端图像和标签图像，生成所述电路的电路图；

评分模块704，用于根据所述电路的电路图对所述电路进行评分。

可选的，所述生成模块703包括：

第一确定单元，用于根据所述仪器图像和所述接线端图像，确定与所述仪器的接线柱相连的接线端；

第二确定单元，用于根据与所述仪器的接线柱相连的接线端的标签图像，确定所述电路中的各仪器的接线柱之间的连接关系；

生成单元，用于根据所述电路中的各仪器的接线柱之间的连接关系生成所述电路的电路图。

可选的，所述第一确定单元，用于：

确定包括所述仪器图像中接线柱的第一检测框，以及确定包括所述接线端图像中接线端的第二检测框；

在所述第一检测框与所述第二检测框重叠时，确定所述仪器图像对应的仪器的接线柱和所述接线端图像对应的接线端相连。

可选的，所述第二确定单元，用于：

在与第一仪器的接线柱相连的接线端的标签图像和与第二仪器的接线柱相连的接线端的标签图像相同时，确定所述第一仪器的接线柱和所述第二仪器的接线柱之间存在连接关系，所述第一仪器和所述第二仪器是所述电路中的两不同的仪器。

可选的，所述评分模块704包括：

搜索单元，用于在所述电路图中沿着与电源的一极相连的线路进行搜索，搜索到所述电路图中的仪器时，记录所述仪器的每个接线柱连接的极性，以及搜索到多条线路的交点时，记录所述交点；

分成单元，用于当搜索到所述电源的另一极时确定所述电路图构成环路，根据所述记录的交点将所述电路图分成至少一段线路，确定同一段线路上的各仪器的连接方式为串联，两端交点相同的多段线路并联；

获取单元，用于根据记录的各仪器的每个接线柱连接的极性、所述各仪器的连接方式和所述至少一段线路，获取所述电路的分数。

在本申请实施例中，由于导线两端的接线端设有标签，导线两端的标签相同，每根导线上的标签不同，这样误别模块从视频图片中识别电路包括的仪器的仪器图像以及接线端的接线端图像和标签图像，生成模块根据该仪器的仪器图像、该接线端的接线端图像和标签图像，生成该电路的电路图，评分模块基于该电路图可以实现对该电路进行评分，相比目前人工对电路进行评分，可以提高评分效果。

关于上述实施例中的装置，其中各个模块执行操作的具体方式已经在有关该方法的实施例中进行了详细描述，此处将不做详细阐述说明。

图8示出了本发明一个示例性实施例提供的终端800的结构框图。该终端800可以是智能手机、平板电脑、笔记本电脑或台式电脑等。终端800还可能被称为用户设备、便携式终端、膝上型终端、台式终端等其他名称。

通常，终端800包括有：处理器801和存储器802。

处理器801可以包括一个或多个处理核心，比如4核心处理器、8核心处理器等。处理器801可以采用DSP(Digital Signal Processing，数字信号处理)、FPGA(Field－Programmable Gate Array，现场可编程门阵列)、PLA(Programmable Logic Array，可编程逻辑阵列)中的至少一种硬件形式来实现。处理器801也可以包括主处理器和协处理器，主处理器是用于对在唤醒状态下的数据进行处理的处理器，也称CPU(Central ProcessingUnit，中央处理器)；协处理器是用于对在待机状态下的数据进行处理的低功耗处理器。在一些实施例中，处理器801可以在集成有GPU(Graphics Processing Unit，图像处理器)，GPU用于负责显示屏所需要显示的内容的渲染和绘制。一些实施例中，处理器801还可以包括AI(Artificial Intelligence，人工智能)处理器，该AI处理器用于处理有关机器学习的计算操作。

存储器802可以包括一个或多个计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质可以是非暂态的。存储器802还可包括高速随机存取存储器，以及非易失性存储器，比如一个或多个磁盘存储设备、闪存存储设备。在一些实施例中，存储器802中的非暂态的计算机可读存储介质用于存储至少一个指令，该至少一个指令用于被处理器801所执行以实现本申请中方法实施例提供的电学实验的评分方法。

在一些实施例中，终端800还可选包括有：外围设备接口803和至少一个外围设备。处理器801、存储器802和外围设备接口803之间可以通过总线或信号线相连。各个外围设备可以通过总线、信号线或电路板与外围设备接口803相连。具体地，外围设备包括：射频电路804、触摸显示屏805、摄像头806、音频电路807、定位组件808和电源809中的至少一种。

外围设备接口803可被用于将I/O(Input/Output，输入/输出)相关的至少一个外围设备连接到处理器801和存储器802。在一些实施例中，处理器801、存储器802和外围设备接口803被集成在同一芯片或电路板上；在一些其他实施例中，处理器801、存储器802和外围设备接口803中的任意一个或两个可以在单独的芯片或电路板上实现，本实施例对此不加以限定。

射频电路804用于接收和发射RF(Radio Frequency，射频)信号，也称电磁信号。射频电路804通过电磁信号与通信网络以及其他通信设备进行通信。射频电路804将电信号转换为电磁信号进行发送，或者，将接收到的电磁信号转换为电信号。可选地，射频电路804包括：天线系统、RF收发器、一个或多个放大器、调谐器、振荡器、数字信号处理器、编解码芯片组、用户身份模块卡等等。射频电路804可以通过至少一种无线通信协议来与其它终端进行通信。该无线通信协议包括但不限于：万维网、城域网、内联网、各代移动通信网络(2G、3G、4G及5G)、无线局域网和/或WiFi(Wireless Fidelity，无线保真)网络。在一些实施例中，射频电路804还可以包括NFC(Near Field Communication，近距离无线通信)有关的电路，本申请对此不加以限定。

显示屏805用于显示UI(User Interface，用户界面)。该UI可以包括图形、文本、图标、视频及其它们的任意组合。当显示屏805是触摸显示屏时，显示屏805还具有采集在显示屏805的表面或表面上方的触摸信号的能力。该触摸信号可以作为控制信号输入至处理器801进行处理。此时，显示屏805还可以用于提供虚拟按钮和/或虚拟键盘，也称软按钮和/或软键盘。在一些实施例中，显示屏805可以为一个，设置终端800的前面板；在另一些实施例中，显示屏805可以为至少两个，分别设置在终端800的不同表面或呈折叠设计；在再一些实施例中，显示屏805可以是柔性显示屏，设置在终端800的弯曲表面上或折叠面上。甚至，显示屏805还可以设置成非矩形的不规则图形，也即异形屏。显示屏805可以采用LCD(LiquidCrystal Display，液晶显示屏)、OLED(Organic Light-Emitting Diode,有机发光二极管)等材质制备。

摄像头组件806用于采集图像或视频。可选地，摄像头组件806包括前置摄像头和后置摄像头。通常，前置摄像头设置在终端的前面板，后置摄像头设置在终端的背面。在一些实施例中，后置摄像头为至少两个，分别为主摄像头、景深摄像头、广角摄像头、长焦摄像头中的任意一种，以实现主摄像头和景深摄像头融合实现背景虚化功能、主摄像头和广角摄像头融合实现全景拍摄以及VR(Virtual Reality，虚拟现实)拍摄功能或者其它融合拍摄功能。在一些实施例中，摄像头组件806还可以包括闪光灯。闪光灯可以是单色温闪光灯，也可以是双色温闪光灯。双色温闪光灯是指暖光闪光灯和冷光闪光灯的组合，可以用于不同色温下的光线补偿。

音频电路807可以包括麦克风和扬声器。麦克风用于采集用户及环境的声波，并将声波转换为电信号输入至处理器801进行处理，或者输入至射频电路804以实现语音通信。出于立体声采集或降噪的目的，麦克风可以为多个，分别设置在终端800的不同部位。麦克风还可以是阵列麦克风或全向采集型麦克风。扬声器则用于将来自处理器801或射频电路804的电信号转换为声波。扬声器可以是传统的薄膜扬声器，也可以是压电陶瓷扬声器。当扬声器是压电陶瓷扬声器时，不仅可以将电信号转换为人类可听见的声波，也可以将电信号转换为人类听不见的声波以进行测距等用途。在一些实施例中，音频电路807还可以包括耳机插孔。

定位组件808用于定位终端800的当前地理位置，以实现导航或LBS(LocationBased Service，基于位置的服务)。定位组件808可以是基于美国的GPS(GlobalPositioning System，全球定位系统)、中国的北斗系统或俄罗斯的伽利略系统的定位组件。

电源809用于为终端800中的各个组件进行供电。电源809可以是交流电、直流电、一次性电池或可充电电池。当电源809包括可充电电池时，该可充电电池可以是有线充电电池或无线充电电池。有线充电电池是通过有线线路充电的电池，无线充电电池是通过无线线圈充电的电池。该可充电电池还可以用于支持快充技术。

在一些实施例中，终端800还包括有一个或多个传感器810。该一个或多个传感器810包括但不限于：加速度传感器811、陀螺仪传感器812、压力传感器813、指纹传感器814、光学传感器815以及接近传感器816。

加速度传感器811可以检测以终端800建立的坐标系的三个坐标轴上的加速度大小。比如，加速度传感器811可以用于检测重力加速度在三个坐标轴上的分量。处理器801可以根据加速度传感器811采集的重力加速度信号，控制触摸显示屏805以横向视图或纵向视图进行用户界面的显示。加速度传感器811还可以用于游戏或者用户的运动数据的采集。

陀螺仪传感器812可以检测终端800的机体方向及转动角度，陀螺仪传感器812可以与加速度传感器811协同采集用户对终端800的3D动作。处理器801根据陀螺仪传感器812采集的数据，可以实现如下功能：动作感应(比如根据用户的倾斜操作来改变UI)、拍摄时的图像稳定、游戏控制以及惯性导航。

压力传感器813可以设置在终端800的侧边框和/或触摸显示屏805的下层。当压力传感器813设置在终端800的侧边框时，可以检测用户对终端800的握持信号，由处理器801根据压力传感器813采集的握持信号进行左右手识别或快捷操作。当压力传感器813设置在触摸显示屏805的下层时，由处理器801根据用户对触摸显示屏805的压力操作，实现对UI界面上的可操作性控件进行控制。可操作性控件包括按钮控件、滚动条控件、图标控件、菜单控件中的至少一种。

指纹传感器814用于采集用户的指纹，由处理器801根据指纹传感器814采集到的指纹识别用户的身份，或者，由指纹传感器814根据采集到的指纹识别用户的身份。在识别出用户的身份为可信身份时，由处理器801授权该用户执行相关的敏感操作，该敏感操作包括解锁屏幕、查看加密信息、下载软件、支付及更改设置等。指纹传感器814可以被设置终端800的正面、背面或侧面。当终端800上设置有物理按键或厂商Logo时，指纹传感器814可以与物理按键或厂商Logo集成在一起。

光学传感器815用于采集环境光强度。在一个实施例中，处理器801可以根据光学传感器815采集的环境光强度，控制触摸显示屏805的显示亮度。具体地，当环境光强度较高时，调高触摸显示屏805的显示亮度；当环境光强度较低时，调低触摸显示屏805的显示亮度。在另一个实施例中，处理器801还可以根据光学传感器815采集的环境光强度，动态调整摄像头组件806的拍摄参数。

接近传感器816，也称距离传感器，通常设置在终端800的前面板。接近传感器816用于采集用户与终端800的正面之间的距离。在一个实施例中，当接近传感器816检测到用户与终端800的正面之间的距离逐渐变小时，由处理器801控制触摸显示屏805从亮屏状态切换为息屏状态；当接近传感器816检测到用户与终端800的正面之间的距离逐渐变大时，由处理器801控制触摸显示屏805从息屏状态切换为亮屏状态。

本领域技术人员可以理解，图8中示出的结构并不构成对终端800的限定，可以包括比图示更多或更少的组件，或者组合某些组件，或者采用不同的组件布置。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的申请后，将容易想到本申请的其它实施方案。本申请旨在涵盖本申请的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本申请的一般性原理并包括本申请未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本申请的真正范围和精神由下面的权利要求指出。

应当理解的是，本申请并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本申请的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (15)

1.一种电学实验的评分方法，其特征在于，所述方法包括：

根据对电路进行拍摄的视频图片，获取所述电路对应的电路图，所述电路是与所述电学实验相对应的电路；

根据所述电路图中的电路交点，对所述电路图进行拆分，得到所述电路图包括的至少一段线路，每段线路上的仪器串联，所述至少一段线路包括所述电路图中的相邻两个电路交点之间的多段线路和所述电路图中的电源所在的一段线路；

根据所述至少一段线路、所述电路图中的各仪器的每个接线柱连接的极性和所述各仪器的连接方式，获取所述电路的分数。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取所述电路的分数，包括：

在所述电路图中，如果电源的两个接线柱均连接所述电路中，增加所述电路的分数。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取所述电路的分数，包括：

在所述电路图中确定电压表所在的第一线路；

如果所述第一线路上仅有所述电压表，所述第一线路与至少一段第二线路并联，每段所述第二线路上的仪器包括电阻和灯泡中的至少一个，以及所述电压表的正负接线柱连接的极性分别为正极和负极，则增加所述电路的分数。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取所述电路的分数，包括：

在所述电路图中，如果电流表的正负接线柱连接的极性分别为正极和负极，以及所述电流表的连接方式为串联，则增加所述电路的分数。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取所述电路的分数，包括：

在所述电路图中，如果开关的两个接线柱接入电路且所述开关的状态为断开状态，则增加所述电路的分数。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取所述电路的分数，包括：

在所述电路图中，如果滑动变阻器的一个上接线柱和一个下接线柱接入所述电路中，则增加所述电路的分数。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述滑动变阻器的图像包括电阻图像和滑片图像，所述方法还包括：

从所述滑动变阻器中识别所述一个下接线柱图像和滑片图像；

如果所述滑片图像位于所述电阻图像远离所述一个下接线柱图像的一端，则判断所述滑动变阻器的滑片处于最大电阻位置。

8.一种电学实验的评分装置，其特征在于，所述装置包括：

获取模块，用于根据对电路进行拍摄的视频图片，获取所述电路对应的电路图，所述电路是与所述电学实验相对应的电路；

评分模块，用于根据所述电路图中的电路交点，对所述电路图进行拆分，得到所述电路图包括的至少一段线路，每段线路上的仪器串联，所述至少一段线路包括所述电路图中的相邻两个电路交点之间的多段线路和所述电路图中的电源所在的一段线路；

所述评分模块，还用于根据所述至少一段线路、所述电路图中的各仪器的每个接线柱连接的极性和所述各仪器的连接方式，获取所述电路的分数。

9.如权利要求8所述的装置，其特征在于，所述评分模块，用于：

在所述电路图中，如果电源的两个接线柱均连接所述电路中，增加所述电路的分数。

10.如权利要求8所述的装置，其特征在于，所述评分模块，用于：

在所述电路图中确定电压表所在的第一线路；

如果所述第一线路上仅有所述电压表，所述第一线路与至少一段第二线路并联，每段所述第二线路上的仪器包括电阻和灯泡中的至少一个，以及所述电压表的正负接线柱连接的极性分别为正极和负极，则增加所述电路的分数。

11.如权利要求8所述的装置，其特征在于，所述评分模块，用于：

在所述电路图中，如果电流表的正负接线柱连接的极性分别为正极和负极，以及所述电流表的连接方式为串联，则增加所述电路的分数。

12.如权利要求8所述的装置，其特征在于，所述评分模块，用于：

在所述电路图中，如果开关的两个接线柱接入电路且所述开关的状态为断开状态，则增加所述电路的分数。

13.如权利要求8所述的装置，其特征在于，所述评分模块，用于：

在所述电路图中，如果滑动变阻器的一个上接线柱和一个下接线柱接入所述电路中，则增加所述电路的分数。

14.如权利要求13所述的装置，其特征在于，所述滑动变阻器的图像包括电阻图像和滑片图像，所述评分模块，还用于：

从所述滑动变阻器中识别所述一个下接线柱图像和滑片图像；

如果所述滑片图像位于所述电阻图像远离所述一个下接线柱图像的一端，则判断所述滑动变阻器的滑片处于最大电阻位置。

15.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括处理器和存储器，

所述存储器存储至少一个指令，所述至少一个指令被所述处理器加载并执行，以实现如权利要求1至7任一项所述的方法。

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