[發(fā)明專利]一種智慧臺(tái)燈及基于該臺(tái)燈的自動(dòng)閱卷方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010601241.7
• 申請(qǐng)日: 2020-06-28
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111784717A
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-10-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王修暉;黎光艷
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)計(jì)量大學(xué)
• 主分類號(hào): G06T7/12
• 分類號(hào): G06T7/12;G06T7/80;G06K9/34;F21S6/00;F21V21/06;F21V33/00
• 代理公司: 杭州求是專利事務(wù)所有限公司 33200
• 代理人: 賈玉霞

本發(fā)明涉及一種智慧臺(tái)燈及基于該臺(tái)燈的自動(dòng)閱卷方法，該臺(tái)燈包括帶有微云臺(tái)的攝像機(jī)、兩個(gè)互補(bǔ)的定標(biāo)斜面、WIFI模塊，自動(dòng)閱卷方法包括如下步驟：(1)通過(guò)八方向定位法來(lái)實(shí)現(xiàn)試卷的自動(dòng)對(duì)齊，并進(jìn)一步完成試卷內(nèi)容的行分割；(2)借助于控制面板上預(yù)置的兩個(gè)互補(bǔ)式定標(biāo)斜面，對(duì)攝像頭進(jìn)行近似標(biāo)定，從而實(shí)現(xiàn)更加精確的字符分割；(3)對(duì)分割后字符采用支持向量機(jī)的方法進(jìn)行字符識(shí)別，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)閱卷。本發(fā)明的方法能夠更加精確地實(shí)現(xiàn)試卷內(nèi)容的字符級(jí)分割，從而提高智慧臺(tái)燈進(jìn)行試卷自動(dòng)評(píng)閱時(shí)的正確率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及人工智能領(lǐng)域，具體涉及一種智慧臺(tái)燈及基于該臺(tái)燈的自動(dòng)閱卷方法。

背景技術(shù)

由于中小學(xué)學(xué)生的學(xué)習(xí)任務(wù)繁重，經(jīng)常需要在晚上花費(fèi)較長(zhǎng)時(shí)間完成家庭作業(yè)。此外，隨著現(xiàn)代社會(huì)生活節(jié)奏的提高，相當(dāng)一部分家長(zhǎng)沒(méi)有時(shí)間全程陪同孩子完成作業(yè)。如何設(shè)計(jì)一款多功能智慧臺(tái)燈，能夠在孩子獨(dú)自完成家庭作業(yè)的過(guò)程中，提供諸如智能答題和自動(dòng)閱卷功能，成為眾多家長(zhǎng)的迫切需求。然而，現(xiàn)有的大多數(shù)自動(dòng)閱卷技術(shù)對(duì)使用者要求較高，需要用戶根據(jù)屏幕采集的圖像質(zhì)量和系統(tǒng)提示信息，調(diào)整攝像頭和試卷的位置關(guān)系。這對(duì)于中小學(xué)生而言，操作困難，而且浪費(fèi)不必要的時(shí)間。尤其是在沒(méi)有屏幕顯示的臺(tái)燈應(yīng)用場(chǎng)景下，僅僅根據(jù)語(yǔ)音提示調(diào)整試卷位置，更是費(fèi)時(shí)費(fèi)力。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于滿足上述社會(huì)需求，將人工智能技術(shù)融入到照明設(shè)備中，提供一種智慧臺(tái)燈及基于該智慧臺(tái)燈的自動(dòng)閱卷方法，具體技術(shù)方案如下：

一種智慧臺(tái)燈，其特征在于，該臺(tái)燈包括底座和燈體，所述的燈體上設(shè)置有帶有微云臺(tái)的攝像機(jī)，所述的底座上設(shè)置有兩個(gè)互補(bǔ)的定標(biāo)斜面，所述的定標(biāo)斜面上鐫刻n×m規(guī)格的黑白格圖案，用于給所述的攝像機(jī)定標(biāo)；所述的底座內(nèi)設(shè)置有WIFI模塊，用于與外部的云服務(wù)器通信，所述的攝像機(jī)在所述的云服務(wù)器的控制下采集需要的圖像，并將采集的圖像通過(guò)所述的WIFI模塊發(fā)送給所述的云服務(wù)器進(jìn)行處理。

一種基于智慧臺(tái)燈的自動(dòng)閱卷方法，所述的自動(dòng)閱卷方法包括如下步驟：

S1：對(duì)采集的試卷圖像進(jìn)行行分割,具體分為以下幾個(gè)子步驟：

S1.1：保持?jǐn)z像機(jī)的外部參數(shù)不變，不斷調(diào)整焦距和焦點(diǎn)改變攝像機(jī)的內(nèi)部參數(shù)，采集具有一定清晰度的待評(píng)閱試卷的瞬時(shí)圖像；

S1.2：采用邊緣檢測(cè)方法，得到能夠刻畫試卷主體方向的邊緣線段集；

S1.3：采用八方向定位法，對(duì)S1.2得到的邊緣線段集進(jìn)行擬合處理，獲取試卷的主體方向；所述的八方向定位法具體為：

(1)確定8個(gè)主方向：以直角坐標(biāo)系的X軸正半軸方向?yàn)榈谝粋€(gè)主方向，逆時(shí)針旋轉(zhuǎn),每旋轉(zhuǎn)45度得到一個(gè)主方向，從而共得到8個(gè)主方向；

(2)針對(duì)邊緣線段集中的每個(gè)線段，分別計(jì)算其與8個(gè)主方向的夾角以及每個(gè)線段的長(zhǎng)度，取其中每個(gè)線段最小夾角對(duì)應(yīng)的主方向作為該邊緣線段的歸屬方向；

(3)以邊緣線段的長(zhǎng)度為權(quán)重因子，統(tǒng)計(jì)歸屬于每個(gè)主方向的邊緣線段加權(quán)聚積度，取加權(quán)聚積度最大的主方向作為試卷的主體方向。

S1.4：通過(guò)所述的攝像機(jī)的微云臺(tái)調(diào)整攝像機(jī)的外部參數(shù)，使得所采集的圖像邊緣與試卷主體方向近似平行，從而實(shí)現(xiàn)試卷的自動(dòng)對(duì)齊；

S1.5：檢測(cè)出每行字符的近似邊緣點(diǎn)，并擬合出對(duì)應(yīng)的行分割線，從而對(duì)試卷圖像進(jìn)行分割；

S2：對(duì)分割后的試卷圖像進(jìn)一步進(jìn)行字符級(jí)分割,具體分為以下幾個(gè)子步驟：

S2.1：在完成試卷的自動(dòng)對(duì)齊的基礎(chǔ)上，固定攝像機(jī)的內(nèi)外參數(shù)不變，采集兩個(gè)互補(bǔ)的定標(biāo)斜面上的黑白格圖案；

S2.2：基于S2.1采集的黑白格圖案，實(shí)現(xiàn)攝像機(jī)的近似標(biāo)定，估算出攝像機(jī)當(dāng)前的內(nèi)外參數(shù)；