一种用于排球发球教学考试的自动评分系统及考试方法技术方案

本发明专利技术公开的是一种用于排球发球教学考试的自动评分系统，包括：考生身份识别组件、发球区检测及计时组件、球网及球场端线检测组件、运动状态识别组件和中央控制处理器，中央控制处理器分别与考生身份识别组件、发球区检测及计时组件、运动状态识别组件、球网和球场端线检测组件相通讯连接设置。同时，本发明专利技术还披露了一种自动评分的排球发球教学考试方法。本发明专利技术不仅可以自动识别考生，而且可以判断考生的发球是否有效，发球动作是否达合格，然后结合发球飞行轨迹、球速及着球点，判断整个发球完成情况，并给出参考得分，公平公正且更加科学客观地准确地给出考生排球发球考试得分，使考试更加公平公正。

【技术实现步骤摘要】
一种用于排球发球教学考试的自动评分系统及考试方法
本专利技术涉及的是一种考试系统，更具体地说是一种用于排球发球教学考试的自动评分系统及考试方法。
技术介绍
传统的排球发球教学考试一般都是采用人工监考评分的考试方法，即监考老师现场对考生的排球发球进行判断和评分，而排球的发球考试即要评判球的运行轨迹、着球点，更要评判考生发球动作的协调性和标准性，所以，很大程度上依赖监考老师的教学业务能力和职业水平，而在考试过程中，经常会发生人为的误判、评分等情况，影响考试评分的公平性和准确性，所以，在排球发球教学中急需一种可自动完成监考、评分的考试系统，以避免人人监考评分所遇到的上述技术问题。
技术实现思路
本专利技术公开的是一种用于排球发球教学考试的自动评分系统及考试方法，其主要目的在于克服现有技术存在的上述不足和缺点。本专利技术采用的技术方案如下：一种用于排球发球教学考试的自动评分系统，包括：考生身份识别组件：所述考生身份识别组件用于识别考生身份；发球区检测及计时组件：所述发球区检测及计时组件用于考试时判断考生进入发球区后进行发球时，是否踩入场区或踩到端线，以及判断考生进入发球区进行发球的时间计时；运动状态识别组件：所述运动状态识别组件用于识别球员发球动作状态和排球轨迹及球速监测，该球员发球动作状态包括监控记录考生发球的整个身体动作状态，并绘制考生动作运行轨迹；排球轨迹及球速监测包括监控记录排球的运行状态，并绘制出排球的运行轨迹及计算球速状态；球网及球场端线检测组件：所述球网和球场端线测组件用于检测球网和球场端线的状态；中央控制处理器：所述中央控制处理器分别与所述考生身份识别组件、发球区检测及计时组件、运动状态识别组件、球网和球场端线检测组件相通讯连接设置。更进一步，所述考生身份识别组件包括：信息识别比对模块、身份信息读取模块以及第一语音播报模块，所述身份信息读取模块包括：人脸识别模块和身份证信息读取模块，该人脸识别模块用于读取考生的人脸信息，所述身份信息读取模块用于读取考生的身份证信息，该信息识别对比模块分别与所述身份信息读取模块和第一语音播报模块相相通讯连接，所述信息识别比对模块接收身份信息读取模块发送的信息，然后将接收的信息与其数据库内存储的考生信息进行识别比对验证，并将处理结果发送到所述第一语音播报模块；当识别的考生非本人时，则该第一语音播报模块提示非考生本人，当识别的考生为本人时，则该第一语音播报模块提示为考生本人。更进一步，所述发球区检测及计时组件包括感应传感器、计时组件和第二语音播报模块，所述感应传感器包括发球线感应器和进出口感应器，所述发球线感应器用于感应判断考生是否进入场区或踩在端线上，当发球线感应器检测到信号，则该考生发球入场或发球踩线，发球犯规，该第二语音播报模块提示发球考试犯规；所述进出口感应传感器分别设置于发球区的入口和出口，当入口处的进出口感应传感器检测到信号时，则考生进入发球区，所述第二语音播报模块提示考试开始，所述计时组件开始计时；当出口处的进出口感应传感器检测到信号时，则考出离开发球区，所述第二语音播报模块提示考试结束，所述计时组件停止计时。更进一步，所述运动状态识别组件包括安装在考试球场四周的摄像机，该摄像机用于实时采集考生发球时的身体动作状态、排球的飞行轨迹、排球的球速及排球的着球点，并将采集到的数据信息输送到中央控制处理器，所述中央控制处理器包括有基于深度学习的视觉识别模块，该视觉识别模块通过对考试场地建模、对采集到的考生发球动作及排球飞行轨迹图像进行处理，判断考生的发球是否有效，发球动作是否达合格，然后结合发球飞行轨迹、球速及着球点，判断整个发球完成情况，并给出参考得分。更进一步，所述视觉识别模块给出的参考得分包括优秀、合格以及失败三种。更进一步，所述球网及球场端线检测组件包括设置在球网及球网标识杆的球网感应器、设置在球场及端线的端线感应器以及第三语音播报模块，该球网感应器和端线感应器分别用于感应排球是否发球触网、触杆以及触线，当球网感应器感应到信号时，表示发球触网或触杆，发球失败，所述第三语音播报模块提示发球失败；当端线感应器感应到信号时，表示发球的着球点位于场区或端线之外，发球失败，所述第三语音播报模块提示发球失败。更进一步，所述球网感应器为触发感应器，所述端线感应器为红外感应器。一种自动评分的排球发球教学考试方法，采用如权利要求1至7中任一项所述的用于排球发球教学考试的自动评分系统，所述考试方法包括以下具体步骤：步骤一：考生身份识别验证，考生通过所述考生身份识别组件，分别对考身进行人脸识别和身份证信息读取识别，该考生身份识别组件将采集到的信息通过信息识别比对模块与其数据库内存储的考生信息进行识别比对验证，并将处理结果发送到所述第一语音播报模块；当识别的考生非本人时，则该第一语音播报模块提示非考生本人，考试结束；当识别的考生为本人时，则该第一语音播报模块提示为考生本人，并进入到步骤二；步骤二：通过身份识别验证后，考生进入到发球区准备发球，当进入到发球区时，所述发球区检测及计时组件开始进行发球计时，同时，该发球区检测及计时组件还通过发球线感应器感应判断考生是否在发球时进入场区或踩在端线上，当发球线感应器检测到信号，则该考生发球入场或发球踩线，发球犯规，该第二语音播报模块提示发球考试犯规，考试结束；当发球线感应器没有检测到信号时，则该考生发球时没有入场或者没有发球踩线，进入到步骤三；当入口处的进出口感应传感器检测到信号时，则考生进入发球区，所述第二语音播报模块提示考试开始，所述计时组件开始计时；当出口处的进出口感应传感器检测到信号时，则考出离开发球区，所述第二语音播报模块提示考试结束，所述计时组件停止计时，当计时时长超过规定时长时，发球犯规，第二语音播报模块提示发球考试犯规，考试结束，否则进入到步骤三；步骤三：发球区发球成功后，所述球网及球场端线检测组件通过该球网感应器和端线感应器分别用于感应排球是否发球触网、触杆以及触线，当球网感应器感应到信号时，表示发球触网或触杆，发球失败，所述第三语音播报模块提示发球失败，考试结束，否则进入到步骤四；当端线感应器感应到信号时，表示发球的着球点位于场区或端线之外，发球失败，所述第三语音播报模块提示发球失败，考试结束，否则进入到步骤四；步骤四：所述运动状态识别组件将识别到的球员发球动作状态和排球轨迹及球速监测信息发送到中央控制处理器，所述中央控制处理器包括有基于深度学习的视觉识别模块，该视觉识别模块通过对考试场地建模、对采集到的考生发球动作及排球飞行轨迹图像进行处理，判断考生的发球是否有效，发球动作是否达合格，然后结合发球飞行轨迹、球速及着球点，判断整个发球完成情况，并给出参考得分，完成发球考试。通过上述对本专利技术的描述可知，和现有技术相比，本专利技术的优点在于：1、本专利技术通过设置考生身份识别组件可以自动对考生身份进行识别和验证，防止出现替考的作弊行为出现。2、本专利技术通过设置发球区检测及计时组件，可以自动检测和计时发球的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于排球发球教学考试的自动评分系统，其特征在于：包括：/n考生身份识别组件：所述考生身份识别组件用于识别考生身份；/n发球区检测及计时组件：所述发球区检测及计时组件用于考试时判断考生进入发球区后进行发球时，是否踩入场区或踩到端线，以及判断考生进入发球区进行发球的时间计时；/n运动状态识别组件：所述运动状态识别组件用于识别球员发球动作状态和排球轨迹及球速监测，该球员发球动作状态包括监控记录考生发球的整个身体动作状态，并绘制考生动作运行轨迹；排球轨迹及球速监测包括监控记录排球的运行状态，并绘制出排球的运行轨迹及计算球速状态；/n球网及球场端线检测组件：所述球网和球场端线测组件用于检测球网和球场端线的状态；/n中央控制处理器：所述中央控制处理器分别与所述考生身份识别组件、发球区检测及计时组件、运动状态识别组件、球网和球场端线检测组件相通讯连接设置。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于排球发球教学考试的自动评分系统，其特征在于：包括：
考生身份识别组件：所述考生身份识别组件用于识别考生身份；
发球区检测及计时组件：所述发球区检测及计时组件用于考试时判断考生进入发球区后进行发球时，是否踩入场区或踩到端线，以及判断考生进入发球区进行发球的时间计时；
运动状态识别组件：所述运动状态识别组件用于识别球员发球动作状态和排球轨迹及球速监测，该球员发球动作状态包括监控记录考生发球的整个身体动作状态，并绘制考生动作运行轨迹；排球轨迹及球速监测包括监控记录排球的运行状态，并绘制出排球的运行轨迹及计算球速状态；
球网及球场端线检测组件：所述球网和球场端线测组件用于检测球网和球场端线的状态；
中央控制处理器：所述中央控制处理器分别与所述考生身份识别组件、发球区检测及计时组件、运动状态识别组件、球网和球场端线检测组件相通讯连接设置。


2.根据权利要求1所述的一种用于排球发球教学考试的自动评分系统，其特征在于：所述考生身份识别组件包括：信息识别比对模块、身份信息读取模块以及第一语音播报模块，所述身份信息读取模块包括：人脸识别模块和身份证信息读取模块，该人脸识别模块用于读取考生的人脸信息，所述身份信息读取模块用于读取考生的身份证信息，该信息识别对比模块分别与所述身份信息读取模块和第一语音播报模块相相通讯连接，所述信息识别比对模块接收身份信息读取模块发送的信息，然后将接收的信息与其数据库内存储的考生信息进行识别比对验证，并将处理结果发送到所述第一语音播报模块；当识别的考生非本人时，则该第一语音播报模块提示非考生本人，当识别的考生为本人时，则该第一语音播报模块提示为考生本人。


3.根据权利要求1所述的一种用于排球发球教学考试的自动评分系统，其特征在于：所述发球区检测及计时组件包括感应传感器、计时组件和第二语音播报模块，所述感应传感器包括发球线感应器和进出口感应器，所述发球线感应器用于感应判断考生是否进入场区或踩在端线上，当发球线感应器检测到信号，则该考生发球入场或发球踩线，发球犯规，该第二语音播报模块提示发球考试犯规；所述进出口感应传感器分别设置于发球区的入口和出口，当入口处的进出口感应传感器检测到信号时，则考生进入发球区，所述第二语音播报模块提示考试开始，所述计时组件开始计时；当出口处的进出口感应传感器检测到信号时，则考出离开发球区，所述第二语音播报模块提示考试结束，所述计时组件停止计时。


4.根据权利要求1所述的一种用于排球发球教学考试的自动评分系统，其特征在于：所述运动状态识别组件包括安装在考试球场四周的摄像机，该摄像机用于实时采集考生发球时的身体动作状态、排球的飞行轨迹、排球的球速及排球的着球点，并将采集到的数据信息输送到中央控制处理器，所述中央控制处理器包括有基于深度学习的视觉识别模块，该视觉识别模块通过对考试场地建模、对采集到的考生发球动作及排球飞行轨迹图像进行处理，判断考生的发球是否有效，发球动作是否达合格，然后结合发球飞行轨迹、球速及着球点，判断整个发球完成情况，并给出参考得分。


5.根据权利要求4所述的一种用于排球发球教学考试的自动评分系统，其特征在于：所述视觉...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘晓云，陈娇娥，谢敏，
申请(专利权)人：泉州医学高等专科学校，
类型：发明
国别省市：福建;35