[发明专利]嵌入式学情分析系统

说明书

技术领域：

本发明涉及教学辅助设备技术领域，具体的说是一种能够有效减轻教师重复劳动、提高工作效率、提升教学成果的嵌入式学情分析系统。

背景技术：

当前阅卷系统通常采用如下方式进行：针对答题卡可扫描后通过图像分析进行自动批阅；针对主观题通常采用图像扫描方式，扫描完成后把各个题目分割成一张张图片发送给老师进行批阅。通过这种方式可以集中多名老师进行同时进行批阅，提供了阅卷效率。这种批阅方式存在如下问题：(1)试卷上无法留下老师的批阅痕迹。现有阅卷系统把试卷上各个试题通过扫描分割的方式形成一张张图片发送给老师，老师批阅后在阅卷系统上直接打分，这种方式无法在纸质试卷上留下批阅痕迹，学生不知道自己错在哪里。现有阅卷系统仅限于大型考试使用，平时周考及月考等小型考试无法使用。(2)没有错题归纳功能。对于学生答错的题无法自动归纳统计，需要学生或者家长自己归纳。(3)造价成本高。现有阅卷系统通常采用服务器加高速扫描仪的方式进行，因扫描出的图像比较大，对服务器显卡要求很高，导致服务器成本较高；同时阅卷用的扫描仪为专用设备，造价成本高。

发明内容：

本发明针对现有技术中存在的缺点和不足，提出了一种能够有效减轻教师重复劳动、提高工作效率、提升教学成果的嵌入式学情分析系统。

本发明可以通过以下措施达到：

一种嵌入式学情分析系统，其特征在于设有数据缓存模块、总处理模块、显示模块、内部总线、分析单元、扫描仪接口模块、网络通信模块、USB通信模块以及数据存储模块，其中数据缓存模块、总处理模块、显示模块分别经内部总线与分析单元相连接，分析单元中包括习题标志确定模块、试卷提头确定模块、评分模块、错题摘录模块、分数统计模块；打印机接口模块、网络通信模块、USB通信模块以及数据存储模块也经内部总线与分析单元相连接；所述数据存储模块用于存储试卷扫描后产生的图片以及分析单元获取的错题数据/分析记录；所述习题标识确定模块用于确定试卷印刷时设置的定位标记，进而对客观题答题区/主观题打分区/各习题位置进行定位；所述试卷提头确定模块用于通过事先印刷在试卷上答题人信息处的定位标记的引导来确定答题人信息；所述评分模块用于对经习题标识确定模块对进行确认后对各个习题打分区内的分数标记进行图像识别，并把识别的结果进行统计分析；所述错题摘录模块在通过习题标志确定模块对习题进行确认，并评分模块对分数进行识别后，把错题进行摘录，将做错的习题以图片的方式进行存储；所述分数统计模块针对评分模块产生的分数进行分析，并输出图表。

本发明所述数据缓存模块采用闪存技术，用于存储试卷在分析过程中产生的中间数据，该模块的存储为临时性存储，设备断电后数据丢失。

本发明所述总处理模块用于对系统各个模块和单元进行协调管理。

本发明所述显示模块采用带触摸的液晶屏，用于显示网络连接情况，打印机连接情况，U盘连接情况，试卷处理进度，数据存储情况等。

本发明所述网络通信模块用于网络通信，可以通过网路通信模块中的接口电路获取分数统计信息，错题记录等内容。

本发明所述USB通信模块主要用于外接U盘，方便从系统中导出分析统计信息等内容。

本发明所述打印机接口模块用于外接打印机，用于输出分析结果的打印数据。

本发明所述分析单元中还设有用于提高图像清晰度的图像处理单元，所述图像处理单元对于读取到的图像进行以下处理：

步骤1：读取原始图像I；

步骤2：求原始图像I中每个像素点的R、G、B三个通道的最小值，并赋值给当前像素点，得到的灰度图像记为I_g，若I为灰度图像，则I_g＝I；

步骤3：利用公式(1)对第二步得到的I_g图像进行滤波，定义Ω(x，y)为以坐标(x，y)的像素点为中心的大小为N*N的模版区域，其中取N∈(9，21)，N越大求得的大气参数越小，得到无雾图像的整体亮度相对越亮；