[發(fā)明專利]基于RFID的選擇題答題課桌系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011249757.6
• 申請(qǐng)日: 2020-11-11
• 公開（公告）號(hào): CN112232462B
• 公開（公告）日: 2022-08-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 朱颮凱;賈亞楠;劉三滿;李峰;毛亞杰;鄧雯雯;李浩宇
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 山西警察學(xué)院
• 主分類號(hào): G06K17/00
• 分類號(hào): G06K17/00;G06Q50/20
• 代理公司: 太原科衛(wèi)專利事務(wù)所(普通合伙) 14100
• 代理人: 朱源

1.基于RFID的選擇題答題課桌系統(tǒng)，包括負(fù)載有移動(dòng)標(biāo)簽的標(biāo)簽筆、負(fù)載有定位參考標(biāo)簽的課桌、以天線為基礎(chǔ)的信號(hào)獲取裝置、以標(biāo)簽閱讀器為基礎(chǔ)的識(shí)別裝置和以計(jì)算機(jī)為基礎(chǔ)的用戶數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和處理的后臺(tái)設(shè)備，標(biāo)簽筆負(fù)載有移動(dòng)標(biāo)簽，結(jié)合置于課桌四個(gè)邊角位置上的參考標(biāo)簽實(shí)現(xiàn)對(duì)移動(dòng)標(biāo)簽的精準(zhǔn)定位與軌跡追蹤；信號(hào)獲取裝置、識(shí)別裝置集成在教室講臺(tái)多媒體教學(xué)系統(tǒng)內(nèi)，多媒體教學(xué)系統(tǒng)內(nèi)的計(jì)算機(jī)即為上述后臺(tái)設(shè)備，信號(hào)獲取裝置和識(shí)別裝置連接，識(shí)別裝置和后臺(tái)設(shè)備通過數(shù)據(jù)線連接；

該系統(tǒng)選擇題答題識(shí)別方法，包括以下步驟：

第一步：后臺(tái)設(shè)備錄入用戶行為：用戶手持標(biāo)簽筆在桌面書寫答案，信號(hào)獲取裝置將獲取到的移動(dòng)標(biāo)簽相位曲線和參考標(biāo)簽相位曲線傳給識(shí)別裝置，識(shí)別裝置識(shí)別移動(dòng)標(biāo)簽相位曲線和參考標(biāo)簽相位曲線后將數(shù)據(jù)傳輸給后臺(tái)設(shè)備，后臺(tái)設(shè)備對(duì)數(shù)據(jù)以數(shù)組格式進(jìn)行存儲(chǔ)；

第二步：數(shù)據(jù)預(yù)處理：后臺(tái)設(shè)備通過高斯濾波器對(duì)相位曲線進(jìn)行降噪處理，得到較為平滑的數(shù)據(jù)曲線，平滑的數(shù)據(jù)曲線數(shù)據(jù)以新數(shù)組進(jìn)行存儲(chǔ)；其中移動(dòng)標(biāo)簽數(shù)據(jù)曲線的數(shù)組為q，參考標(biāo)簽數(shù)據(jù)曲線的數(shù)組分別為a、b、c、d；

第三步：基于KL粒度分割實(shí)現(xiàn)活動(dòng)分割，依據(jù)KL散度將數(shù)組q分為頭部區(qū)域曲線、中間區(qū)域曲線和尾部區(qū)域曲線三個(gè)子區(qū)域，選擇中間區(qū)域曲線為書寫區(qū)域曲線實(shí)現(xiàn)手寫識(shí)別；

第四步：活動(dòng)識(shí)別：計(jì)算同一時(shí)間點(diǎn)中間區(qū)域曲線和參考標(biāo)簽數(shù)組之間距離；建立三維坐標(biāo)軸，將四個(gè)參考標(biāo)簽置于三維坐標(biāo)軸同一平面并且分別位于平面的四個(gè)邊角位置，各個(gè)參考標(biāo)簽以自己坐標(biāo)位置為球心，每個(gè)時(shí)間點(diǎn)與移動(dòng)標(biāo)簽距離為半徑作球，做定位輔助球，每個(gè)時(shí)間點(diǎn)四個(gè)定位輔助球的交點(diǎn)即為該時(shí)間點(diǎn)移動(dòng)標(biāo)簽的定位點(diǎn)；記錄所有時(shí)間點(diǎn)的定位點(diǎn)即可得到移動(dòng)標(biāo)簽的移動(dòng)趨勢(shì)曲線，實(shí)現(xiàn)手寫識(shí)別；

第五步：系統(tǒng)將最終識(shí)別結(jié)果與數(shù)據(jù)庫中存儲(chǔ)的答案比對(duì)，完成答案檢驗(yàn)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于RFID的選擇題答題課桌系統(tǒng)，其特征在于：當(dāng)標(biāo)簽移動(dòng)速度發(fā)生變化時(shí)，移動(dòng)標(biāo)簽數(shù)據(jù)曲線或拉升或壓縮；

對(duì)數(shù)組q與第二步所得移動(dòng)標(biāo)簽數(shù)據(jù)曲線分別進(jìn)行求導(dǎo)，若移動(dòng)標(biāo)簽數(shù)據(jù)曲線拉升，則存在時(shí)間段內(nèi)不同時(shí)間點(diǎn)數(shù)據(jù)曲線相位值相同且導(dǎo)數(shù)值相同的情況，即認(rèn)為該時(shí)間段內(nèi)移動(dòng)標(biāo)簽靜止，將該時(shí)間段合并為一個(gè)時(shí)間點(diǎn)，重新得到數(shù)組q；

若數(shù)據(jù)曲線壓縮，對(duì)于同一時(shí)間點(diǎn)，若數(shù)據(jù)曲線導(dǎo)數(shù)和數(shù)組導(dǎo)數(shù)相同，證明該時(shí)間點(diǎn)相位數(shù)據(jù)無偏差，若同一時(shí)間點(diǎn)，數(shù)據(jù)曲線導(dǎo)數(shù)和數(shù)組導(dǎo)數(shù)不相同，證明該時(shí)間點(diǎn)相位數(shù)據(jù)點(diǎn)有偏差，將該時(shí)間點(diǎn)數(shù)組導(dǎo)數(shù)和數(shù)據(jù)曲線求導(dǎo)所得的其他時(shí)間點(diǎn)的導(dǎo)數(shù)進(jìn)行比對(duì)，尋找導(dǎo)數(shù)相同的時(shí)間點(diǎn)，兩個(gè)導(dǎo)數(shù)相同的時(shí)間點(diǎn)之間數(shù)組所缺少的數(shù)據(jù)即為被壓縮的數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)曲線中兩個(gè)時(shí)間點(diǎn)之間的數(shù)據(jù)其添加到數(shù)組中即可恢復(fù)數(shù)組，重新得到數(shù)組q；

基于重新得到的數(shù)組q再進(jìn)行KL粒度分割。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的基于RFID的選擇題答題課桌系統(tǒng)，其特征在于：采用指數(shù)平滑法還原移動(dòng)趨勢(shì)曲線。