一种智能批改系统技术方案

本发明专利技术公开了一种智能批改方法及系统，该系统包括：在线试题登录系统、试题数据库模块、云端智能图像识别判题模块、答题纸云存储模块、教师在线评分系统、学生/试题分析系统、学生成绩数据库模块、家长通知系统，该系统可以有效提高教师的工作效率，协助教师和家长针对学生个体情况给出一套切实有效的提高学习成绩的方案，在收集一定量数据之后，系统除了保留原来功能外，系统数据库还可转变为教学大数据收集平台，为教学分析提供大数据服务。

Intelligent correcting system

The invention discloses an intelligent correction method and system, the system includes: login system, online examination questions database module, intelligent cloud image recognition module, the answer sheet cloud storage module, teachers and students online scoring system / item analysis system, student achievement database module, parental notification system, the system can be effective to improve the efficiency of teachers, help teachers and parents for individual students are practical and effective to improve learning scheme, after collect a certain amount of data, in addition to retaining the original system function, system database also can be changed into the teaching data collection platform, providing large data analysis services for teaching.

【技术实现步骤摘要】
一种智能批改系统
本专利技术涉及教学辅助器材领域，具体涉及一种智能批改系统。
技术介绍
随着计算机技术的迅速发展，人工智能在不同领域已经得到越来越多的应用，利用计算机技术帮助人们提高日常工作效率的事例屡见不鲜。而目前K12学校教育的信息化发展相对较慢，教师授课的教学环节虽然已经出现了多媒体投影、电子白板等信息化技术，但教师布置作业、收作业和批改作业的方式还是非常传统，对作业和考试试卷的批改相较十几年前并无太大差别。教师花费了很大一部分时间在批改作业和试卷上面，然而题目的很大一部分构成是以选择题、是非判断题、填空题为主的客观题。很多学校虽然配备了比较昂贵的传统红外扫描阅卷机，但是其需要专用答题卡，且答题卡的制作成本也比较高，所以这些设备一般只有在比较重要的考试中才会用到。因此，现有的阅卷机并不适合日常学生的普通测试的阅卷以及日常作用的批改。目前，市场上也存在个别的阅卷系统。但是现有的阅卷系统都存在一个普遍的问题，就是对于客观题，尤其是选择题而言，其都需要针对不同的选择答案准备不同的涂覆区域，比如，分别为A、B、C、D四个选项设定4个不同的涂抹框，学生需要将自己的答案进行涂抹，然后后续的阅卷系统根据学生所涂抹的区域进行识别，进而进行答案正误的批改。但是，采用这种方式，往往需要单独开辟出一块比较大的区域，以便尽量将ABCD四个选项的涂抹区域区分开来，避免出现误判，此外，采用这种方式，学生在答题时不能直接进行ABCD等选项的书写，而只能将所选选项在目标框中进行涂覆，这个过程就需要进行思路的转换，既浪费时间又容易出错。此外，目前现有的阅卷系统均不能实现真正的横向批阅，现有系统都是对于每一道或几道大题(包含若干小题)分配给不同的老师，每个老师需要掌握所分配给其的每一道题的状况，然后对每个学生所回答的答案逐题的进行答复。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术希望提供了一种不仅能够适用于正规考试，而且可以用于对学生的日常测试以及作业的批改系统。而且，本专利技术希望该批改系统能够解决上面现有批改系统中所存在的问题，即不需要在对答案进行涂抹，而是直接进行答案的书写，不需要专用的答题卡，只需要普通的纸张。本专利技术的系统用于学生作业和试卷的批改，以及对学生个体和整体学习情况的数据收集和分析。具体而言，一方面本专利技术提供一种智能批改系统，其特征在于，包括：题纸生成装置、图像获取装置以及题纸识别和审阅装置，所述题纸生成装置用于基于预定模板生成目标题纸，所述图像获取装置用于获取答复后题纸的图像，所述题纸识别和审阅装置用于基于所述图像进行答案识别和审阅。进一步地，所述目标题纸中，为每种试题类型分配不同的答题区域；所述题纸识别和审阅装置包括图像识别装置和在线评分系统，所述图像识别装置分别对不同试题类型进行答案识别或答案图像截取，所述在线评分系统基于所识别或截取的答案进行评分。进一步地，所述试题类型包括客观题和主观题，对于客观题，所述图像识别装置在目标答题区域中识别出所述客观题的答案，对于主观题，所述图像识别装置对每一道主观题的答题区域进行图像拆分。进一步地，智能批改系统还包括试题数据库，所述题纸生成装置包括：试题选择模块以及试题模板，所述试题模板包括试题区域和答题区域，所述答题区域允许进行答案的书写，优选地，所述答题区域具有边框，所述边框上具有预定格式的编码用以指示相应答题区域所对应的题号。进一步地，所述题纸识别和审阅装置还包括：试题分割模块以及显示模块，所述试题分割模块用于基于预定标识将每道试题进行分割，所述图像识别模块根据每道试题的类型识别出相应试题的答案或者提取出相应答案的图像，所述显示模块用于显示试题及相应答案。进一步地，所述题纸识别和审阅装置包括定位模块、图像处理模块、字符识别模块、涂改识别模块和判断模块，所述定位模块用于识别题纸中的定位标识，对题纸进行定位；所述图像处理模块用于对题纸图像进行校正和去噪，并对题纸中的预定形状的答题区进行识别；所述字符识别模块用于将预定试题的答题区域中的图像识别成字符信息；所述判断模块基于所识别出的字符信息与标准答案进行比对，并判断答题是否正确；所述涂改识别模块用于识别学生答题区域的涂改部分，并将涂改部分识别为无效答案。进一步地，还包括打印设备，所述图像获取装置采用扫描仪，所述扫描仪的输出纸槽与所述打印机的进纸槽相连，用以将所述扫描仪扫描后的题纸直接输送至所述打印机的进纸槽处。进一步地，所述题纸生成装置包括模板存储模块和模板编辑模块，所述模板存储模块中预存多种答题纸模板；所述模板编辑模块用于提供编辑页面以供用户对模板进行修改。进一步地，所述在线评分系统包括：置信度评估模块，所述置信度评估模块对于每一题都给出图像识别的置信度，将置信度数据存储于学生成绩数据库中，对图像识别置信度低于某个阈值的学生作答，所述在线评分系统按照相同题目将不同学生的答题图片截取并罗列出来，根据设定在一屏中显示若干张答题图片，使用者根据学生具体答题情况点选正确模式或点选错误模式，并通过人工横向对比进行批改；优选地，所述在线评分系统对客观题的批改包括两种模式：模式一，按同一题目罗列学生作答图片，每屏纵向排列若干张，教师点选的地方出现叉或勾，弹出加分/扣分框，点选分值；模式二，把每道题分成若干标准得分步骤，教师点选其中符合加分或扣分的条款，并且具有输分功能，根据实际情况对学生得分进行修正。另一方面，本专利技术提供一种利用所述的智能批改系统进行试卷批改的方法，其特征在于，所述方法包括：(1)从目标试题库中选择预定量试题，生成题纸，所述题纸包含试题区域和答题区域，所述答题区域允许进行答案的书写，所述题纸上包含定位标识；(2)将所述题纸交付目标人群进行试题答复；(3)收集答复后的题纸，并对所述题纸进行扫描；(4)基于试题类型对所述目标题纸上的不同试题进行答案识别或答题区域图像提取；(5)基于所识别的答案或答题区域图像，对答题结果进行判断评分。在一种优选实现方式中，所述显示模块将相同试题的答案同时显示。在另一种优选实现方式中，对于单个字母或符号为答案的客观题，通过横向对比法对置信度不高的答案进行人工校对，纠正电脑改错的地方，比如：答案是B的话，人工在屏上点选出不是B的答案。在另一种优选实现方式中，所述图像处理模块先对学生作答的图像进行聚类分析(把具有相似图形的答案归在一起)，然后再根据答案的复杂程度对学生作答图片进行图像复杂度计算，并按复杂度从低到高的次序排列显示，例如：空白的(学生没做留白)图片放最前面排列显示以供点选批改，接下来是显示写了一点答案的图片，再接下来是显示写了多一点答案的图片，再接下来是显示写了更多一点答案的图片，依此类推。将相似答案集中显示并按复杂度依次排列更加方便人工阅卷。有益效果本专利技术只需要用普通打印机打印普通纸张来制作合适的答题纸，利用现有的图像识别以及最近火热的深度学习技术，将批改客观题的工作交给算法，把教师从重复繁重的“对答案”的过程中释放出来，同时我们的专利技术还给教师带来横向对比批改除选择题、判断题以外任何题型的全新体验，大幅提高教师的工作效率。由于我们的专利技术成本低廉，除了可以取代传统的红外扫描阅卷机在考试阅卷中的作用，也非常适合应用于教师的作业批改环节。当然，我们的专利技术并不局限于帮助教师批改作业和试卷，我们更提供本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种智能批改系统，其特征在于，包括：题纸生成装置、图像获取装置以及题纸识别和审阅装置，所述题纸生成装置用于基于预定模板生成目标题纸，所述图像获取装置用于获取答复后题纸的图像，所述题纸识别和审阅装置用于基于所述图像进行答案识别和审阅。

【技术特征摘要】
1.一种智能批改系统，其特征在于，包括：题纸生成装置、图像获取装置以及题纸识别和审阅装置，所述题纸生成装置用于基于预定模板生成目标题纸，所述图像获取装置用于获取答复后题纸的图像，所述题纸识别和审阅装置用于基于所述图像进行答案识别和审阅。2.根据权利要求1所述的智能批改系统，其特征在于，所述目标题纸中，为每种试题类型分配不同的答题区域；所述题纸识别和审阅装置包括图像识别装置和在线评分系统，所述图像识别装置分别对不同试题类型进行答案识别或答案图像截取，所述在线评分系统基于所识别或截取的答案进行评分。3.根据权利要求2所述的智能批改系统，其特征在于，所述试题类型包括客观题和主观题，对于客观题，所述图像识别装置在目标答题区域中识别出所述客观题的答案，对于主观题，所述图像识别装置对每一道主观题的答题区域进行图像拆分。4.根据权利要求2所述的智能批改系统，其特征在于，智能批改系统还包括试题数据库，所述题纸生成装置包括：试题选择模块以及试题模板，所述试题模板包括试题区域和答题区域，所述答题区域允许进行答案的书写，优选地，所述答题区域具有边框，所述边框上具有预定格式的编码用以指示相应答题区域所对应的题号。5.根据权利要求2所述的智能批改系统，其特征在于，所述题纸识别和审阅装置还包括：试题分割模块以及显示模块，所述试题分割模块用于基于预定标识将每道试题进行分割，所述图像识别模块根据每道试题的类型识别出相应试题的答案或者提取出相应答案的图像，所述显示模块用于显示试题及相应答案。6.根据权利要求2所述的智能批改系统，其特征在于，所述题纸识别和审阅装置包括定位模块、图像处理模块、字符识别模块、涂改识别模块和判断模块，所述定位模块用于识别题纸中的定位标识，对题纸进行定位；所述图像处理模块用于对题纸图像进行校正和去噪，并对题纸中的预定形状的答题区进行识别；所述字符识别模块用于将预定试题的答题区域中的图像识别成字符信息；所述判断模块基于所识别出的字符信息与...

【专利技术属性】
技术研发人员：王骁乾，沈智韬，唐大伟，周毓旻，
申请(专利权)人：王骁乾，沈智韬，唐大伟，周毓旻，
类型：发明
国别省市：上海,31