CN112837031B - 一种基于高速扫描并打印的作业自动批阅方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供的一种基于高速扫描并打印的作业自动批阅方法及装置，主要包括两大步骤：(一)平台事先制作带有专属二维码的学生作业，以便分发给学生完成做题；(二)扫描自动批阅并打印；还包括批改后的大数据分析等步骤；具有以下优点：(1)、生成学生专属作业二维码，保证试卷的唯一性，提高识别率；(2)、高速扫描一体机扫描件清晰、色彩均衡有助于自动识别和批改的准确率，节省时间成本和人力成本；(3)、解决网络阅卷后作业不能留痕的问题，推进教育信息化；(4)健全的大数据分析，能帮助老师掌握班级学情、个人学情，更有针对性地调整教学策略；帮助家长也随时了解孩子的学习情况，帮助孩子及时发现薄弱点并针对性提供解决策略。

Description

一种基于高速扫描并打印的作业自动批阅方法及装置
技术领域
本发明涉及作业批阅技术领域，尤其是一种基于高速扫描并打印的作业自动批阅方法及装置。
背景技术
随着互联网技术的日益成熟，拥有拍照识别并自动批改功能的APP或小程序越来越多。对于个人的使用，这些智能批改APP或小程序的确起到了快速批改得到批改结果的作用。
但是对于批量使用的学校和班级，使用智能批改APP或小程序来收作业就相对繁琐且低效。原因有以下几点：代课老师或助教或课代表用智能终端拍全班同学的作业，会浪费较多的人力成本和时间成本，虽然市面上推出“拍照神器”辅助拍照，但拍照效率依然不高；由于拍照识别的效果依赖于光照、拍照角度、清晰度等人为或摄像头的因素，最后识别批改的结果有很大不确定性。
(1)目前可以通过扫描仪解决这一问题。扫描件清晰度比拍照效果好，且扫描件的色彩很均匀，而拍照受环境影响较大；同时扫描自动阅卷节省了人力成本和时间成本，扫描打印一体机还支持自动批改后打印，有助于作业试卷批改留痕，学生可以拿回家复习，也方便教育局上级领导的审查。
发明内容
本发明提供一种基于高速扫描并打印的作业自动批阅方法及装置，确保作业成像有良好的清晰度、色彩均衡，以及在批量收作业识别批改过程中节省人力和时间成本。
为达到上述明目的，采用的技术方案如下：
一种基于高速扫描并打印的作业自动批阅方法，包括以下步骤：
步骤S1，平台事先制作带有专属二维码的学生作业，以便分发给学生完成做题；
步骤S2，扫描自动批阅并打印流程；
步骤S2.1，收集学生已完成的作业，将待扫描试卷或作业放入扫描面板上，接着按机器上的扫描件，根据跳出的提示鼠标点击OK键；
步骤S2.2，连接到扫描打印一体机的电脑上，检测到待扫描作业数量，选择扫描至对应班级文件夹，设置分辨率，点击扫描，高速扫描打印一体机的自动开始扫描至该班级文件夹，扫描完成后会自动打开文件的存储位置；
同时扫描控制过程会监测作业扫描的成功与失败数量，并将失败原因反馈到扫描客户端；
步骤S2.3，扫描控制检测到扫描完成，自动上传作业到网络自动阅卷，与数据库中的答案作对比进行阅卷，并生成批阅作业和评分返回老师客户端；
所述批阅作业指带有批阅痕迹的作业，模拟老师打“√”，打“×”的方式，对于开放性题目还有存疑“？”痕迹；
同时自动阅卷会检测到作业批改与未批改情况，并将未批改原因反馈至老师客户端；
步骤S2.4，经老师再次评阅后，自动阅卷获取老师评阅并入库，最终批阅结果会展示给老师客户端；
并形成最终批阅作业，自动进行下载所述批阅作业至对应的作业班级文件夹；
老师需要再次检查自动批阅的作业是否存在问题，如检查是否答案识别对比错误，取消存疑；修改评分后，结果上传至老师客户端；
由于批阅过程和结果的保密性，老师登录自动阅卷需要输入自己的账号和密码查看和评阅班级作业；
步骤S2.5，打印留痕；
为了学生能够定期复习和应对学校检查，需要将作业打印留痕，启动打印，选择作业和班级，高速扫描打印一体机的打印所述批阅作业。
进一步地，所述步骤S1中具体包括以下步骤：
步骤S1.1，在平台提前制作好电子作业和答案，电子作业包括选题、出题排版，储存至云端服务器，储存的作业id包括作业类别、年级科目版本、章节课时；
步骤S1.2，在一个制作学生专属作业二维码的装置中，导入学生信息，生成学生元数据，包括学生的姓名、正式学号、年级、班级等个人信息，存储在学生信息库中；
步骤S1.3，在一个制作学生专属作业二维码的装置中，导入学生信息，生成学生元数据后，还接着导入作业pdf或图片，对作业信息进行解析识别并生成作业二维码，所述作业二维码信息包括作业id、页码和学生信息；所述导入作业pdf或图片、和平台中的电子作业和答案一一对应。
即使制作完成二维码，确保将作业和学生信息一一对应便于自动批改，作业上仍有必要留有学生填写姓名和学号的固定区域，以便于最终将将已批阅作业分发给学生。
进一步地，所述步骤S1中二维码制作还包括另一方式的二维码制作，具体采用以下步骤：
针对根据有多少学生需求，提前在作业中制作二维码来制作学生专属作业的业务模式，还支持另一种业务方式二维码制作：
作业是通用的，老师提前打印好学生专属二维码，学生在做完作业后贴自己的学号二维码信息，该学号二维码信息包括作业id、页码和学生信息。
这种方式的弊端是作业页数多的情况下，学生需要在每一页都贴二维码，老师打印工作量繁琐，学生也贴的麻烦，贴错的概率极大，就会影响最后的识别批改结果。
进一步地，所述步骤S1中二维码制作还包括另一方式的二维码制作，具体采用以下步骤：
学生需要在作业卷上每页固定区域填写学号，交作业后用扫描设备扫描并解析生成作业二维码，作业二维码包含学生学号、作业ID和页码。
这种理论上是比较方便的，但是有以下弊端：一、机器学习技术识别学号（一般为数字）有很大概率识别不准确，二、人为因素，考生在填涂的时候容易出错，尤其在一些低年级考生上更为常见，导致识别不到位。这两种情况都会导致学生作业丢失情况，容错率不高，是没办法补救的。
进一步地，所述步骤S2.2中， 在扫描打印一体机中，扫描采用高速双面扫描仪，扫描速度在20ppm以上，满足A4、A3试卷纸张类型；打印采用高速双面打印机，满足高速双面、彩色激光、鼓粉分离、满足A4、A3试卷纸张类型。从成本出发，高速双面打印机采用的粉盒优选为单色粉盒。
进一步地，所述步骤S2.3中，识别批改过程如下：
步骤S2.3.1，将扫描的作业执行与模板图片对齐操作；
步骤（1）、特征点提取使用'ORB'算法，该算法为'opencv'的内置算法；
步骤（2）、分别从当前图片和要进行相似度计算的模板图片中查找出 10000 个特征点；
步骤（3）、用特征向量匹配算法进行两张图片的特征点向量匹配'cv2.DescriptorMatcher_create(cv2.DESCRIPTOR_MATCHER_BRUTEFORCE_HAMMING)'；
步骤（4）、拿到所有的匹配点后，进行一些不符合要求的匹配点的删除，具体为'是删除掉匹配点的欧氏距离大于最大欧氏距离的一半的所有匹配点'；
步骤（5）、使用'opencv'内置算法'cv2.findHomography'计算出两张图片的单应矩阵 H；
步骤（6）、'cv2.findHomography'的计算过程中，参数选择'CV_RANSAC'，即 '基于RANSAC的鲁棒方法'；
步骤（7）、得到对应矩阵 H 之后，运用图像的透视变换算法将当前图片对齐到模板图片，即得到与模板图片尺度特征极其近似的目标图片；
在图像的对齐操作过程中具有一定的失败风险，当前照片与模板图片不匹配时得到的对齐照片为不可用照片，该对齐照片为目标图片。引发的具体原因是：一是该张图片本身存在的文字信息太少，导致能对应到的特征点过少，计算出来的单应矩阵不符合正确对齐的要求；二是照片本身存在与模板图片差异巨大的情况。
步骤S2.3.2，题目识别及答案批改；
依据划分的模板数据在对齐操作后的图片上进行相应题目区域的裁剪，从而进行每道题目的识别；
将模板数据中制作的答案关键字在题目识别数据中进行唯一性匹配，匹配到就是正确即“√”，未匹配到就是错误“×”， 未制作答案关键字的答案则为存疑“？”。
该步骤技术依赖于下面两项：一是提前做好了相应作业的模板数据，模板数据的原理为使用关键字去该道题目的识别结果中查询，若有匹配结果视为作答正确；二是该步骤需要对每道题目进行切分，也是依赖于提前做好的模板数据中的题目区域数据。
在识别批改过程中，为有效利用空闲线程和硬件设备的计算能力，加快识别批改速度，还需要开启多线程。
进一步地，所述步骤S2.3中，基于试卷扫描打印一体机的阅卷还包括：
在网络自动阅卷中，对批阅结果进行大数据分析，对学生答题情况进行统计，生成个人学情、班级学情、生成班级、年级易错题集，用于学生共享；
同时网络自动阅卷根据学生的学习情况优化分析模型，针对单个学生生成学习策略并精准推送学习资料和习题。
进一步地，所述步骤S2.3中，还包括使用'Winform' 工具实现制作作业答案，具体步骤如下：
步骤（1），将图片或pdf导入制作装置并显示到'PictureBox' 组件中；
步骤（2），选择要做答案的作业位置，如作业类型、科目版本、章节课时，打开图片，在题目区域和该题目下答案区域做标注；
利用'Winform'强大的事件功能，借助'Graphics'实现可视化绘制功能，便于进行题目区域的标注和答案区域的标注；标注步骤包括：
步骤(2.1)，题目区域标注；
步骤(2.2)，该题目下答案区域的标注：
对标注的每个答案区域进行'关键短语'的设定，该步骤以标准答案内容为主；对于'普通识别'以外的答案识别，需要进行类型设定，需要注意的是答案类型默认为普通识别；
步骤（3），将步骤（1）和步骤（2）中制作的数据序列化为'Json'数据；
步骤（4），将制作的每条数据保存到数据库中，每条数据包含以下必备内容：
步骤(4.1)，作业本 ID，每份作业一个 ID ，作业需要提前在平台组好；
步骤(4.2)，作业本 ID对应页的作业在本课时作业中的图片序号， 一般为 1~5；
步骤(4.3)，模板图片的位置链接（模板图片在保存数据之前需要上传到指定服务器）；
步骤(4.4)，模板数据；
步骤(4.5)，创建人及创建时间；
需要说明的是，数据可以从数据库再次加载，需要制定具体的作业本及图片序号，加载后可以预览；加载的数据可以被修改，修改之后保存，会覆盖旧数据；'Winform' 工具可以视具体需求进行功能增添和改进。
一种上述基于高速扫描并打印的作业自动批阅方法的作业自动批阅装置，包括：
检测模块，用于检测扫描打印平台是否有纸张；
网络模块，用于通过网络与云服务器连接；
扫描控制模块，用于控制扫描开启、结束及扫描过程；
打印控制模块，用于控制打印开启、结束及打印过程；
安全控制模块，用于监控扫描打印过程的故障；
触屏控制模块，用于控制通过集成的触摸屏。
以上用于控制服务器的所有模块基于windows或安卓操作系统开发。
进一步地，所述网络模块采用移动网络、Wifi网络、有线网络和蓝牙中的一种或多种。
本发明的优点：
（1）、生成学生专属作业二维码，便于作业id、作业答案、和学生id的匹配，保证了试卷的唯一性，提高了识别率；
（2）、高速扫描一体机扫描件清晰、色彩均衡有助于自动识别和批改的准确率，而且将自动阅卷流程电子化，提高自动批阅效率，与目前流行的批量拍照自动批改相比，识别更准确，而且节省时间成本和人力成本，老师可利用碎片化时间进行移动办公；
（3）、解决了网络阅卷后作业不能留痕的问题，方便学生课下定期复习，更加符合中小学教学习惯，有利于推进教育信息化；
（4）、健全的大数据分析，能帮助老师掌握班级学情、个人学情，更有针对性地调整教学策略；帮助家长也随时了解孩子的学习情况，帮助孩子及时发现薄弱点并针对性提供解决策略。而不是简单地等待月考、期中考等周期较长的考试，往往此类考试成绩出来后，学生的问题都错过了最佳解决时间。
附图说明
图1 本发明中制作专属二维码作业的流程图；
图2本发明中制作学生专属二维码作业的示例图；
图3 本发明中扫描自动批阅打印的流程图；
图4 本发明中自动阅卷识别批改的流程图。
具体实施方式
下面通过具体实例对本发明的内容作进一步的说明。
第一方面：一种基于高速扫描并打印的作业自动批阅方法，如图3和图4所示，包括以下步骤：
步骤S1，平台事先制作带有专属二维码的学生作业，以便分发给学生完成做题；
步骤S1.1，在平台提前制作好电子作业和答案，电子作业包括选题、出题排版，储存至云端服务器，储存的作业id包括作业类别、年级科目版本、章节课时；
步骤S1.2，如图1和图2所示，在一个制作学生专属作业二维码的装置中，导入学生信息，生成学生元数据，包括学生的姓名、正式学号、年级、班级等个人信息，存储在学生信息库中。
步骤S1.3，在一个制作学生专属作业二维码的装置中，导入学生信息，生成学生元数据后，还接着导入作业pdf或图片，对作业信息进行解析识别并生成作业二维码，所述作业二维码信息包括作业id、页码和学生信息。所述导入作业pdf或图片、和平台中的电子作业和答案一一对应。
即使制作完成二维码，确保将作业和学生信息一一对应便于自动批改，作业上仍有必要留有学生填写姓名和学号的固定区域，以便于最终将将已批阅作业分发给学生。
另外，该步骤S1中二维码制作还包括另一方式的二维码制作，具体采用以下步骤：
针对根据有多少学生需求，提前在作业中制作二维码来制作学生专属作业的业务模式，还支持另一种业务方式二维码制作：
作业是通用的，老师提前打印好学生专属二维码，学生在做完作业后贴自己的学号二维码信息，该学号二维码信息包括作业id、页码和学生信息。
这种方式的弊端是作业页数多的情况下，学生需要在每一页都贴二维码，老师打印工作量繁琐，学生也贴的麻烦，贴错的概率极大，就会影响最后的识别批改结果。
而且，该步骤S1中二维码制作还包括另一方式的二维码制作，具体采用以下步骤：
学生需要在作业卷上每页固定区域填写学号，交作业后用扫描设备扫描并解析生成作业二维码，作业二维码包含学生学号、作业ID和页码。
这种理论上是比较方便的，但是有以下弊端：一、机器学习技术识别学号（一般为数字）有很大概率识别不准确，二、人为因素，考生在填涂的时候容易出错，尤其在一些低年级考生上更为常见，导致识别不到位。这两种情况都会导致学生作业丢失情况，容错率不高，是没办法补救的。
步骤S2，继续如图3和图4所示，扫描自动批阅并打印流程；
步骤S2.1，收集学生已完成的作业，将待扫描试卷或作业放入扫描面板上，接着按机器上的扫描件，根据跳出的提示鼠标点击OK键；
步骤S2.2，连接到扫描打印一体机的电脑上，检测到待扫描作业数量，选择扫描至对应班级文件夹，设置分辨率，点击扫描，高速扫描打印一体机的自动开始扫描至该班级文件夹，扫描完成后会自动打开文件的存储位置；
同时扫描控制过程会监测作业扫描的成功与失败数量，并将失败原因反馈到扫描客户端；
其中，所述步骤S2.2中， 在扫描打印一体机中，扫描采用高速双面扫描仪，扫描速度在20ppm以上，满足A4、A3试卷纸张类型；打印采用高速双面打印机，满足高速双面、彩色激光、鼓粉分离、满足A4、A3试卷纸张类型。从成本出发，高速双面打印机采用的粉盒优选为单色粉盒。
步骤S2.3，继续如图3和图4所示，扫描控制检测到扫描完成，自动上传作业到网络自动阅卷，与数据库中的答案作对比进行阅卷，并生成批阅作业和评分返回老师客户端；
所述批阅作业指带有批阅痕迹的作业，模拟老师打“√”，打“×”的方式，对于开放性题目还有存疑“？”痕迹；
同时自动阅卷会检测到作业批改与未批改情况，并将未批改原因反馈至老师客户端；
另外，在步骤S2.3中，作为本发明的优选方案，识别批改过程如下：
步骤S2.3.1，将扫描的作业执行与模板图片对齐操作；
步骤（1）、特征点提取使用'ORB'算法，该算法为'opencv'的内置算法；
步骤（2）、分别从当前图片和要进行相似度计算的模板图片中查找出 10000 个特征点；
步骤（3）、用特征向量匹配算法进行两张图片的特征点向量匹配'cv2.DescriptorMatcher_create(cv2.DESCRIPTOR_MATCHER_BRUTEFORCE_HAMMING)'；
步骤（4）、拿到所有的匹配点后，进行一些不符合要求的匹配点的删除，具体为'是删除掉匹配点的欧氏距离大于最大欧氏距离的一半的所有匹配点'；
步骤（5）、使用'opencv'内置算法'cv2.findHomography'计算出两张图片的单应矩阵 H；
步骤（6）、'cv2.findHomography'的计算过程中，参数选择'CV_RANSAC'，即 '基于RANSAC的鲁棒方法'；
步骤（7）、得到对应矩阵 H 之后，运用图像的透视变换算法将当前图片对齐到模板图片，即得到与模板图片尺度特征极其近似的目标图片；
在图像的对齐操作过程中具有一定的失败风险，当前照片与模板图片不匹配时得到的对齐照片为不可用照片，该对齐照片为目标图片。引发的具体原因是：一是该张图片本身存在的文字信息太少，导致能对应到的特征点过少，计算出来的单应矩阵不符合正确对齐的要求；二是照片本身存在与模板图片差异巨大的情况。
步骤S2.3.2，题目识别及答案批改；
依据划分的模板数据在对齐操作后的图片上进行相应题目区域的裁剪，从而进行每道题目的识别；
将模板数据中制作的答案关键字在题目识别数据中进行唯一性匹配，匹配到就是正确即“√”，未匹配到就是错误“×”， 未制作答案关键字的答案则为存疑“？”。
该步骤技术依赖于下面两项：一是提前做好了相应作业的模板数据，模板数据的原理为使用关键字去该道题目的识别结果中查询，若有匹配结果视为作答正确；二是该步骤需要对每道题目进行切分，也是依赖于提前做好的模板数据中的题目区域数据。
在识别批改过程中，为有效利用空闲线程和硬件设备的计算能力，加快识别批改速度，还需要开启多线程。
所述步骤S2.3中，基于试卷扫描打印一体机的阅卷还包括：
在网络自动阅卷中，对批阅结果进行大数据分析，对学生答题情况进行统计，生成个人学情、班级学情、生成班级、年级易错题集，用于学生共享；
同时网络自动阅卷根据学生的学习情况优化分析模型，针对单个学生生成学习策略并精准推送学习资料和习题。
同时，在步骤S2.3中，还包括使用'Winform' 工具实现制作作业答案，具体步骤如下：
步骤（1），将图片或pdf导入制作装置并显示到'PictureBox' 组件中；
步骤（2），选择要做答案的作业位置，如作业类型、科目版本、章节课时，打开图片，在题目区域和该题目下答案区域做标注；
利用'Winform'强大的事件功能，借助'Graphics'实现可视化绘制功能，便于进行题目区域的标注和答案区域的标注；标注步骤包括：
步骤(2.1)，题目区域标注；
步骤(2.2)，该题目下答案区域的标注：
对标注的每个答案区域进行'关键短语'的设定，该步骤以标准答案内容为主；对于'普通识别'以外的答案识别，需要进行类型设定，需要注意的是答案类型默认为普通识别；
步骤（3），将步骤（1）和步骤（2）中制作的数据序列化为'Json'数据；
步骤（4），将制作的每条数据保存到数据库中，每条数据包含以下必备内容：
步骤(4.1)，作业本 ID，每份作业一个 ID ，作业需要提前在平台组好；
步骤(4.2)，作业本 ID对应页的作业在本课时作业中的图片序号， 一般为 1~5；
步骤(4.3)，模板图片的位置链接（模板图片在保存数据之前需要上传到指定服务器）；
步骤(4.4)，模板数据；
步骤(4.5)，创建人及创建时间；
需要说明的是，数据可以从数据库再次加载，需要制定具体的作业本及图片序号，加载后可以预览；加载的数据可以被修改，修改之后保存，会覆盖旧数据；'Winform' 工具可以视具体需求进行功能增添和改进。
步骤S2.4，继续如图3和图4所示，经老师再次评阅后，自动阅卷获取老师评阅并入库，最终批阅结果会展示给老师客户端；
并形成最终批阅作业，自动进行下载所述批阅作业至对应的作业班级文件夹；
老师需要再次检查自动批阅的作业是否存在问题，如检查是否答案识别对比错误，取消存疑；修改评分后，结果上传至老师客户端；
由于批阅过程和结果的保密性，老师登录自动阅卷需要输入自己的账号和密码查看和评阅班级作业；
步骤S2.5，打印留痕；
为了学生能够定期复习和应对学校检查，需要将作业打印留痕，启动打印，选择作业和班级，高速扫描打印一体机的打印所述批阅作业。
第二方面，该一种基于高速扫描并打印的作业自动批阅方法的作业自动批阅装置，包括：
检测模块，用于检测扫描打印平台是否有纸张；
网络模块，用于通过网络与云服务器连接；
扫描控制模块，用于控制扫描开启、结束及扫描过程；
打印控制模块，用于控制打印开启、结束及打印过程；
安全控制模块，用于监控扫描打印过程的故障；
触屏控制模块，用于控制通过集成的触摸屏。
以上用于控制服务器的所有模块基于windows或安卓操作系统开发。
其中，网络模块采用移动网络、Wifi网络、有线网络和蓝牙中的一种或多种。
因此，相对现有技术，该实施例具有以下突出效果：
（1）、生成学生专属作业二维码，便于作业id、作业答案、和学生id的匹配，保证了试卷的唯一性，提高了识别率；
（2）、高速扫描一体机扫描件清晰、色彩均衡有助于自动识别和批改的准确率，而且将自动阅卷流程电子化，提高自动批阅效率，与目前流行的批量拍照自动批改相比，识别更准确，而且节省时间成本和人力成本，老师可利用碎片化时间进行移动办公；
（3）、解决了网络阅卷后作业不能留痕的问题，方便学生课下定期复习，更加符合中小学教学习惯，有利于推进教育信息化；
（4）、健全的大数据分析，能帮助老师掌握班级学情、个人学情，更有针对性地调整教学策略；帮助家长也随时了解孩子的学习情况，帮助孩子及时发现薄弱点并针对性提供解决策略。而不是简单地等待月考、期中考等周期较长的考试，往往此类考试成绩出来后，学生的问题都错过了最佳解决时间。
以上所述实施例只是为本发明的较佳实施例，并非以此限制本发明的实施范围，除了具体实施例中列举的情况外；凡依本发明之方法及原理所作的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围内。

Claims (8)

1.一种基于高速扫描并打印的作业自动批阅方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤S1，平台事先制作带有专属二维码的学生作业，以便分发给学生完成做题；
步骤S2，扫描自动批阅并打印流程；
步骤S2.1，收集学生已完成的作业，将待扫描试卷或作业放入扫描面板上，接着按机器上的扫描件，根据跳出的提示鼠标点击OK键；
步骤S2.2，连接到扫描打印一体机的电脑上，检测到待扫描作业数量，选择扫描至对应班级文件夹，设置分辨率，点击扫描，高速扫描打印一体机的自动开始扫描至该班级文件夹，扫描完成后会自动打开文件的存储位置；
同时扫描控制过程会监测作业扫描的成功与失败数量，并将失败原因反馈到扫描客户端；
步骤S2.3，扫描控制检测到扫描完成，自动上传作业到网络自动阅卷，与数据库中的答案作对比进行阅卷，并生成批阅作业和评分返回老师客户端；
使用'Winform' 工具实现制作作业答案，具体步骤如下：
步骤（1），将图片或pdf导入制作装置并显示到'PictureBox' 组件中；
步骤（2），选择要做答案的作业位置，打开图片，在题目区域和该题目下答案区域做标注；
利用'Winform'强大的事件功能，借助'Graphics'实现可视化绘制功能，便于进行题目区域的标注和答案区域的标注；标注步骤包括：
步骤(2.1)，题目区域标注；
步骤(2.2)，该题目下答案区域的标注：
对标注的每个答案区域进行'关键短语'的设定，该步骤以标准答案内容为主；对于'普通识别'以外的答案识别，需要进行类型设定，需要注意的是答案类型默认为普通识别；
步骤（3），将步骤（1）和步骤（2）中制作的数据序列化为'Json'数据；
步骤（4），将制作的每条数据保存到数据库中，每条数据包含以下必备内容：
步骤(4.1)，作业本 ID，每份作业一个 ID ，作业需要提前在平台组好；
步骤(4.2)，作业本 ID对应页的作业在本课时作业中的图片序号，为 1~5；
步骤(4.3)，模板图片的位置链接；
步骤(4.4)，模板数据；
步骤(4.5)，创建人及创建时间；
数据可以从数据库再次加载，需要制定具体的作业本及图片序号，加载后可以预览；加载的数据可以被修改，修改之后保存，会覆盖旧数据；'Winform' 工具可以视具体需求进行功能增添和改进；
识别批改过程如下：
步骤S2.3.1，将扫描的作业执行与模板图片对齐操作；
步骤（1）、特征点提取使用'ORB'算法，该算法为'opencv'的内置算法；
步骤（2）、分别从当前图片和要进行相似度计算的模板图片中查找出 10000 个特征点；
步骤（3）、用特征向量匹配算法进行两张图片的特征点向量匹配'cv2.DescriptorMatcher_create(cv2.DESCRIPTOR_MATCHER_BRUTEFORCE_HAMMING)'；
步骤（4）、拿到所有的匹配点后，进行一些不符合要求的匹配点的删除，具体为'是删除掉匹配点的欧氏距离大于最大欧氏距离的一半的所有匹配点'；
步骤（5）、使用'opencv'内置算法'cv2.findHomography'计算出两张图片的单应矩阵H；
步骤（6）、'cv2.findHomography'的计算过程中，参数选择'CV_RANSAC'，即 '基于RANSAC的鲁棒方法'；
步骤（7）、得到对应矩阵 H 之后，运用图像的透视变换算法将当前图片对齐到模板图片，即得到与模板图片尺度特征极其近似的目标图片；
步骤S2.3.2，题目识别及答案批改；
依据划分的模板数据在对齐操作后的图片上进行相应题目区域的裁剪，从而进行每道题目的识别；
将模板数据中制作的答案关键字在题目识别数据中进行唯一性匹配，匹配到就是正确即“√”，未匹配到就是错误“×”， 未制作答案关键字的答案则为存疑“？”；
同时自动阅卷会检测到作业批改与未批改情况，并将未批改原因反馈至老师客户端；
步骤S2.4，经老师再次评阅后，自动阅卷获取老师评阅并入库，最终批阅结果会展示给老师客户端；
并形成最终批阅作业，自动进行下载所述批阅作业至对应的作业班级文件夹；
老师需要再次检查自动批阅的作业是否存在问题，修改评分后，结果上传至老师客户端；
由于批阅过程和结果的保密性，老师登录自动阅卷需要输入自己的账号和密码查看和评阅班级作业；
步骤S2.5，打印留痕；
将作业打印留痕，启动打印，选择作业和班级，高速扫描打印一体机的打印所述批阅作业。
2.根据权利要求1所述的一种基于高速扫描并打印的作业自动批阅方法，其特征在于，所述步骤S1中具体包括以下步骤：
步骤S1.1，在平台提前制作好电子作业和答案，储存至云端服务器，储存的作业id包括作业类别、年级科目版本、章节课时；
步骤S1.2，在一个制作学生专属作业二维码的装置中，导入学生信息，生成学生元数据，包括学生的姓名、正式学号、年级、班级等个人信息，存储在学生信息库中；
步骤S1.3，在一个制作学生专属作业二维码的装置中，导入学生信息，生成学生元数据后，还接着导入作业pdf或图片，对作业信息进行解析识别并生成作业二维码，所述作业二维码信息包括作业id、页码和学生信息，所述导入作业pdf或图片、和平台中的电子作业和答案一一对应。
3.根据权利要求1所述的一种基于高速扫描并打印的作业自动批阅方法，其特征在于，所述步骤S1中二维码制作还包括另一方式的二维码制作，具体采用以下步骤：
作业是通用的，老师提前打印好学生专属二维码，学生在做完作业后贴自己的学号二维码信息。
4.根据权利要求1所述的一种基于高速扫描并打印的作业自动批阅方法，其特征在于，所述步骤S1中二维码制作还包括另一方式的二维码制作，具体采用以下步骤：
学生需要在作业卷上每页固定区域填写学号，交作业后用扫描设备扫描并解析生成作业二维码，作业二维码包含学生学号、作业ID和页码。
5.根据权利要求1所述的一种基于高速扫描并打印的作业自动批阅方法，其特征在于，所述步骤S2.2中， 在扫描打印一体机中，扫描采用高速双面扫描仪，扫描速度在20ppm以上，满足A4、A3试卷纸张类型；打印采用高速双面打印机，满足高速双面、彩色激光、鼓粉分离、满足A4、A3试卷纸张类型。
6.根据权利要求1所述的一种基于高速扫描并打印的作业自动批阅方法，其特征在于，所述步骤S2.3中，基于试卷扫描打印一体机的阅卷还包括：
在网络自动阅卷中，对批阅结果进行大数据分析，对学生答题情况进行统计，生成个人学情、班级学情、生成班级、年级易错题集，用于学生共享；
同时网络自动阅卷根据学生的学习情况优化分析模型，针对单个学生生成学习策略并精准推送学习资料和习题。
7.一种根据权利要求1所述的一种基于高速扫描并打印的作业自动批阅方法的作业自动批阅装置，其特征在于，包括：
检测模块，用于检测扫描打印平台是否有纸张；
网络模块，用于通过网络与云服务器连接；
扫描控制模块，用于控制扫描开启、结束及扫描过程；
打印控制模块，用于控制打印开启、结束及打印过程；
安全控制模块，用于监控扫描打印过程的故障；
触屏控制模块，用于控制通过集成的触摸屏。
8.根据权利要求7所述的一种作业自动批阅装置，其特征在于，所述网络模块采用移动网络、Wifi网络、有线网络和蓝牙中的一种或多种。
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