[发明专利]一种实物电路图到电学符号电路图的重建及电路状态判断方法

说明书

本发明揭示了一种实物电路图到电学符号电路图的重建及电路状态判断方法，包括如下步骤：输入采集图像；对采集图像进行目标检测，检测出电路相关的目标；利用图结构构建电路图模型；判断电路连接相关得分点。本发明通过对目标检测结果的处理，按照学生连接的电路，构建出电路的图结构，随后通过该图结构，能准确的表示学生的电路连接方式，简洁有效的判断电路连接是否正确，关键器材连接是否正确，大大提高了智能实验评分的准确性。

技术领域

本发明涉及智能实验评分领域，特别是涉及一种实物电路图到电学符号电路图的重建及电路状态判断方法。

背景技术

智能实验评分通过在试验台配置主、副摄像头两个信息流捕捉终端，在完全使用无须特殊订制的常规实验器材情况下，可以从两个视角完整记录学生实验操作过程的视频数据。针对采集到的“视频流”，系统将调用智能识别算法进行处理，实现特定实验评价标准的调用匹配、学生实验操作步骤的精确分割和实验操作动作的分类识别。在此基础上，系统的核心逻辑算法进一步参照物理化学学科课程标准规定的实验操作要求，结合正视、俯视两个视角的视频内容进行智能判别与分析，最终对学生实验操作过程及其完成情况进行全自动评价。

目前，在电学实验中采用经典图结构进行实验结果的得分评判，不能简洁地表示出电路结构，并且实验评判结果准确性较低，影响实验考评的公正性，存在一定的缺陷。

因此，亟需提出一种实物电路图到电学符号电路图的重建及电路状态判断方法，以解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种实物电路图到电学符号电路图的重建及电路状态判断方法，以实现实验结果的智能评判，保证实验结果的准确性。

为解决上述技术问题，本发明提供一种实物电路图到电学符号电路图的重建及电路状态判断方法，包括如下步骤：

输入采集图像；

对采集图像进行目标检测，检测出电路相关的目标；

利用图结构构建电路图模型；

判断电路连接相关得分点。

进一步的，所述电路相关的目标至少包括电路元件以及电路检测器件。

进一步的，所述电路元件包括电源、导线、负载、开关。

进一步的，所述电路检测器件包括电流表、电压表。

进一步的，所述相关的目标还包括所述电路元件的正负接线柱。

进一步的，所述电路图模型的构建方法包括如下步骤：

检测电路相关目标的位置信息，并对导线进行提取，获取导线两端连接的电路相关目标以及正负极接线柱；

利用邻接表方式并以电路相关目标的正负接线柱为节点，将导线的连接状态记录在图结构中；

若连接的导线有改动，检测到导线连接方式与构建的图结构中的连接走向有冲突，则对图结构中的连接进行修改；

重复以上步骤，直到电路所有连接完成，电路连接的信息保存在表示图结构的邻接表中。

进一步的，判断电路连接相关得分点通过遍历构建的图结构。

相比于现有技术，本发明至少具有以下有益效果：

本发明通过对目标检测结果的处理，按照学生连接的电路，构建出电路的图结构，随后通过该图结构，能准确的表示学生的电路连接方式，简洁有效的判断电路连接是否正确，关键器材连接是否正确，大大提高了智能实验评分的准确性。

附图说明

图1为本发明实物电路图到电学符号电路图的重建及电路状态判断方法流程图；