[發明專利]基于RFID的選擇題答題課桌系統

有效

• 申請號: 202011249757.6
• 申請日: 2020-11-11
• 公開（公告）號: CN112232462B
• 公開（公告）日: 2022-08-30
• 發明（設計）人: 朱颮凱;賈亞楠;劉三滿;李峰;毛亞杰;鄧雯雯;李浩宇
• 申請（專利權）人: 山西警察學院
• 主分類號: G06K17/00
• 分類號: G06K17/00;G06Q50/20
• 代理公司: 太原科衛專利事務所(普通合伙) 14100
• 代理人: 朱源

本發明涉及細粒度筆跡動態識別，具體為一種基于RFID的選擇題答題課桌系統。該系統包括負載有標簽的標簽筆、負載有定位參考標簽的課桌、以天線為基礎的信號獲取裝置、以標簽閱讀器為基礎的識別裝置和以計算機為基礎的用戶數據存儲和處理的后臺設備，信號獲取裝置與門禁感應裝置以及后臺設備連接，標簽筆負載有移動標簽，結合置于課桌上的參考標簽實現對移動標簽的精準定位與軌跡追蹤。本發明提供了一種基于RFID的選擇題答題課桌，本系統允許多名用戶同時進行答題，當用戶答題時只需要將識別結果與存儲的答案進行比對，即可完成最終的答案檢驗。

技術領域

本發明涉及細粒度筆跡動態識別，具體為一種基于RFID的選擇題答題課桌系統。

背景技術

交互式課堂在目前的學習生活中占有積極作用，有助于提高師生之間的互動與授課效果。交互式課堂需要學生完成老師的問題，問題的回答反饋是交互式課堂的主要需求?；趯π枨笈c成本的綜合考慮，本申請提出了一種基于RFID的選擇題答題課桌，在保留已有系統的多人實時性的同時，降低了成本，實現交互式課堂應有的效果。

發明內容

本發明為了解決現有交互式課堂實用性不強，提供一種基于RFID的選擇題答題課桌系統，實現在課桌上進行選擇題的答題。

本發明是采用如下的技術方案實現的：基于RFID的選擇題答題課桌系統，包括負載有移動標簽的標簽筆、負載有定位參考標簽的課桌、以天線為基礎的信號獲取裝置、以標簽閱讀器為基礎的識別裝置和以計算機為基礎的用戶數據存儲和處理的后臺設備，標簽筆負載有移動標簽，結合置于課桌四個邊角位置上的參考標簽實現對移動標簽的精準定位與軌跡追蹤；信號獲取裝置、識別裝置集成在教室講臺多媒體教學系統內，多媒體教學系統內的計算機即為上述后臺設備，信號獲取裝置和識別裝置連接，識別裝置和后臺設備通過數據線連接；

該系統選擇題答題識別方法，包括以下步驟：

第一步：后臺設備錄入用戶行為：用戶手持標簽筆在桌面書寫答案，信號獲取裝置將獲取到的移動標簽相位曲線和參考標簽相位曲線傳給識別裝置，識別裝置識別移動標簽相位曲線和參考標簽相位曲線后將數據傳輸給后臺設備，后臺設備對數據以數組格式進行存儲；

第二步：數據預處理：后臺設備通過高斯濾波器對相位曲線進行降噪處理，得到較為平滑的數據曲線，平滑的數據曲線數據以新數組進行存儲；其中移動標簽數據曲線的數組為q，參考標簽數據曲線的數組分別為a、b、c、d；

第三步：基于KL粒度分割實現活動分割，依據KL散度將數組q分為頭部區域曲線、中間區域曲線和尾部區域曲線三個子區域，選擇中間區域曲線為書寫區域曲線實現手寫識別；

第四步：活動識別：計算同一時間點中間區域曲線和參考標簽數組之間距離；建立三維坐標軸，將四個參考標簽置于三維坐標軸同一平面并且分別位于平面的四個邊角位置，各個參考標簽以自己坐標位置為球心，每個時間點與移動標簽距離為半徑作球，做定位輔助球，每個時間點四個定位輔助球的交點即為該時間點移動標簽的定位點；記錄所有時間點的定位點即可得到移動標簽的移動趨勢曲線，實現手寫識別；

第五步：系統將最終識別結果與數據庫中存儲的答案比對，完成答案檢驗。

上述的基于RFID的選擇題答題課桌系統，當標簽移動速度發生變化時，移動標簽數據曲線或拉升或壓縮；

對數組q與第二步所得移動標簽數據曲線分別進行求導，若移動標簽數據曲線拉升，則存在時間段內不同時間點數據曲線相位值相同且導數值相同的情況，即認為該時間段內移動標簽靜止，將該時間段合并為一個時間點，重新得到數組q；