專利名稱：物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)的考試用數(shù)字處理系統(tǒng)及其識(shí)別筆跡的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)的考試用數(shù)字處理系統(tǒng)及其識(shí)別筆跡的方法，主要適用于各類考試場(chǎng)合的自動(dòng)化處理。
背景技術(shù)：
隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的巨大進(jìn)步，特別是環(huán)保理念的深入人心， 辦公自動(dòng)化(OA: OFFICE AUTOMATION)已經(jīng)成為各個(gè)國(guó)家企業(yè)提高辦事效率的重要手段， 辦公自動(dòng)化就是采用Internet/Intranet技術(shù)，基于工作流的概念，使企業(yè)內(nèi)部人員方便快捷地共享信息，高效地協(xié)同工作；改變過去復(fù)雜、低效的手工辦公方式，實(shí)現(xiàn)迅速、全方位的信息采集、信息處理，為政府和企業(yè)的管理和決策提供科學(xué)的依據(jù)。一個(gè)政府和企業(yè)實(shí)現(xiàn)辦公自動(dòng)化的程度也是衡量其實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化管理的標(biāo)準(zhǔn)。作為辦公自動(dòng)化的一項(xiàng)重要內(nèi)容，自動(dòng)化考試系統(tǒng)也成為當(dāng)前考試處理的一個(gè)重要發(fā)展方向，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，對(duì)人才和知識(shí)的要求層次越來越高，各種考試層出不窮，目前的考試記錄和閱卷系統(tǒng)主要以手動(dòng)為主，從答題到閱卷，需要耗費(fèi)大量的人力物力，耗時(shí)長(zhǎng)，效率低成本高，準(zhǔn)確性得不到有效保障，即使答題卡形式的自動(dòng)閱卷系統(tǒng)，由于填涂方式的多樣化，在出現(xiàn)模棱兩可的情況時(shí)，還是需要人工閱卷的二次確認(rèn)，此外由于答題卡無法具體反映試題內(nèi)容，考生由于考試緊張導(dǎo)致的答題卡錯(cuò)位的情況也屢見不鮮，可見答題卡形式的自動(dòng)考試系統(tǒng)有其不可克服的弊端；另外目前的許多自動(dòng)考試系統(tǒng)，例如 TOEFL等考試，此種考試系統(tǒng)要求提供完備的計(jì)算機(jī)及相關(guān)軟件，同一時(shí)間一臺(tái)計(jì)算機(jī)只能提供一個(gè)考試機(jī)位，由于規(guī)模和成本的限制，當(dāng)面向大規(guī)?？荚嚕热缢?、六級(jí)，高考等超大規(guī)模場(chǎng)合，該系統(tǒng)無能為力。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是針對(duì)上述存在的問題提供一種適合大規(guī)?？荚嚨奈锫?lián)網(wǎng)架構(gòu)的考試用數(shù)字處理系統(tǒng)及其識(shí)別筆跡的方法，旨在實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)閱卷和答題，提高考試系統(tǒng)閱卷處理速度和準(zhǔn)確率，盡可能減少人力物力的投入，降低成本提高效率，同時(shí)保證信息保存的長(zhǎng)久性。本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)的考試用數(shù)字處理系統(tǒng)，其特征在于 它包括嵌入式圖形識(shí)別處理器、與該嵌入式圖形識(shí)別處理器無線連接的數(shù)字書寫筆，以及與該嵌入式圖形識(shí)別處理器有線連接的存儲(chǔ)器和無線通信及加密裝置，其中
數(shù)字書寫筆，負(fù)責(zé)實(shí)時(shí)采集答題者真實(shí)筆跡，并將采集到的信息無線發(fā)送至嵌入式圖形識(shí)別處理器；
嵌入式圖形識(shí)別處理器，用于實(shí)時(shí)接收數(shù)字書寫筆發(fā)送的信號(hào)，同時(shí)運(yùn)行基于絕對(duì)坐標(biāo)的跟蹤定位算法計(jì)算出跟蹤定位信息，獲得精確的真實(shí)筆跡還原，并利用基于特征提取的圖像識(shí)別算法和字庫(kù)對(duì)手寫筆跡進(jìn)行準(zhǔn)確識(shí)別，提取答題人的答案，然后將計(jì)算出的跟蹤定位信息和所提取的答案壓縮打包后傳輸至無線通信及加密裝置；存儲(chǔ)器，用于存儲(chǔ)信息；
無線通信及加密裝置，用于接收嵌入式圖形識(shí)別處理器傳輸?shù)男盘?hào)，并經(jīng)加密處理后， 通過無線方式發(fā)送到后臺(tái)考試中心服務(wù)器進(jìn)行答案二次提取，兩次提取結(jié)果進(jìn)行比較輸出最終答案信息，并通過與標(biāo)準(zhǔn)答案比對(duì)完成自動(dòng)閱卷過程。所述數(shù)字書寫筆包括控制單元、存儲(chǔ)單元、驅(qū)動(dòng)單元、發(fā)射單元和電源；其中電源為其他單元提供工作電壓，控制單元用于控制書寫筆的工作狀態(tài)，存儲(chǔ)單元與控制單元連接，用于存儲(chǔ)定位數(shù)據(jù)，驅(qū)動(dòng)單元的輸入端與控制單元的控制信號(hào)輸出腳連接，輸出端與發(fā)射單元連接，用于驅(qū)動(dòng)發(fā)射單元發(fā)射信號(hào)，發(fā)射單元用于將獲取的信息發(fā)送至嵌入式圖形識(shí)別處理器。所述發(fā)射單元由兩個(gè)超聲波發(fā)射器和一個(gè)紅外發(fā)射器組成，相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)單元由三個(gè)驅(qū)動(dòng)器組成，每個(gè)驅(qū)動(dòng)器對(duì)應(yīng)連接一個(gè)發(fā)射器。所述嵌入式圖形識(shí)別處理器包括信號(hào)接收單元、跟蹤定位單元和圖形處理單元； 其中信號(hào)接收單元用于接收數(shù)字書寫筆發(fā)送的信號(hào)，跟蹤定位單元與信號(hào)接收單元連接， 用于接收信號(hào)接收單元傳輸?shù)男盘?hào)，并運(yùn)行基于絕對(duì)坐標(biāo)的跟蹤定位算法，計(jì)算出跟蹤定位信息，圖形處理單元通過USB接口分別與跟蹤定位單元和無線通信及加密裝置連接，用于接收跟蹤定位單元計(jì)算出來的跟蹤定位信息，獲得精確的真實(shí)筆跡還原，并利用基于特征提取的圖像識(shí)別算法和字庫(kù)對(duì)手寫筆跡進(jìn)行準(zhǔn)確識(shí)別，提取答題人的答案，然后將所提取的答案?jìng)鬏斨翢o線通信及加密裝置；所述圖形處理單元通過數(shù)據(jù)總線與存儲(chǔ)器連接。所述信號(hào)接收單元由兩個(gè)超聲波接收器和一個(gè)紅外接收器組成。所述無線通信及加密裝置包括硬件加密單元和無線通信單元；其中硬件加密單元通過USB接口與圖形處理單元連接，用于數(shù)據(jù)加密，無線通信單元通過USB接口分別與硬件加密單元和圖形處理單元連接，通過無線方式將加密數(shù)據(jù)發(fā)送到后臺(tái)考試中心服務(wù)器。
所述無線通信單元包括3G模塊、Wifi模塊和Wimax模塊。一種處理系統(tǒng)識(shí)別筆跡的方法，其特征在于步驟如下
a、數(shù)字書寫筆實(shí)時(shí)跟蹤和記錄其書寫時(shí)所產(chǎn)生的移動(dòng)，并將該信息實(shí)時(shí)無線傳輸至嵌入式圖形識(shí)別處理器；
b、嵌入式圖形識(shí)別處理器中的信號(hào)接收單元實(shí)時(shí)接收數(shù)字書寫筆發(fā)送的信號(hào)，同時(shí)蹤定位單元運(yùn)行基于絕對(duì)坐標(biāo)的跟蹤定位算法計(jì)算出跟蹤定位信息；
C、嵌入式圖形識(shí)別處理器中的圖形處理單元根據(jù)步驟b得到的定位信息形成二值圖像，從而獲得精確的真實(shí)筆跡還原，并利用基于特征提取的圖像識(shí)別算法和字庫(kù)對(duì)手寫筆跡進(jìn)行準(zhǔn)確識(shí)別，提取答題人的答案。本發(fā)明的有益效果是1、本發(fā)明利用紅外和超聲波無線定位技術(shù)，實(shí)時(shí)記錄答題人筆跡，并以電子文檔形式存儲(chǔ)，保證了信息輸入的準(zhǔn)確性和保存的長(zhǎng)久性。2、引入圖形圖像識(shí)別算法，實(shí)時(shí)提取筆跡進(jìn)行識(shí)別，大大提高了信息提取的準(zhǔn)確率，保證了考試的公平性和公正性。3、采用3G、Wifi、WimaX等多種無線傳輸方式，保證了系統(tǒng)組網(wǎng)的方便有效和高度靈活適應(yīng)性，同時(shí)引入硬件數(shù)據(jù)加密技術(shù)，確保個(gè)人信息的保密性。4、引入物聯(lián)網(wǎng)概念， 實(shí)時(shí)采集答題人的真實(shí)筆跡，并利用圖像處理算法提取出答題人的答案，通過無線方式發(fā)送至后臺(tái)考試中心服務(wù)器，將答題和閱卷工作同時(shí)進(jìn)行，保證了閱卷和答題的實(shí)時(shí)性，非常適合向大規(guī)?？荚噲?chǎng)合推廣，有利于推動(dòng)我國(guó)自動(dòng)化辦公進(jìn)程和低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展。5、答題時(shí)直接在普通試卷上書寫即可，相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)答題卡形式的自動(dòng)閱卷系統(tǒng)，避免了考生由于考試緊張導(dǎo)致的答題卡錯(cuò)位的情況。


圖1是本發(fā)明的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。圖2是本發(fā)明中數(shù)字書寫筆的結(jié)構(gòu)原理圖。圖3是本發(fā)明中嵌入式圖形識(shí)別處理器的結(jié)構(gòu)原理圖。
具體實(shí)施例方式如圖1所示，本實(shí)施例由數(shù)字書寫筆1、存儲(chǔ)器2、嵌入式圖形識(shí)別處理器3和無線通信及加密裝置4組成；其中數(shù)字書寫筆1負(fù)責(zé)實(shí)時(shí)采集答題者真實(shí)筆跡；存儲(chǔ)器2支持SD 卡以及SDRAM存儲(chǔ)，最大容量支持10G，并通過數(shù)據(jù)總線與嵌入式圖形識(shí)別處理器3連接，用于存儲(chǔ)嵌入式圖形識(shí)別處理器3處理后的信息(包括文字、圖形圖像);嵌入式圖形識(shí)別處理器3與數(shù)字書寫筆1無線連接，用于實(shí)時(shí)接收數(shù)字書寫筆1發(fā)送的信號(hào)，同時(shí)運(yùn)行基于絕對(duì)坐標(biāo)的跟蹤定位算法計(jì)算出跟蹤定位信息，獲得精確的真實(shí)筆跡還原，并利用基于特征提取的圖像識(shí)別算法和字庫(kù)對(duì)手寫筆跡進(jìn)行準(zhǔn)確識(shí)別，提取答題人的答案；無線通信及加密裝置4通過USB接口與嵌入式圖形識(shí)別處理器3連接，用于接收嵌入式圖形識(shí)別處理器3 傳輸?shù)男盘?hào)(包括嵌入式圖形識(shí)別處理器3計(jì)算出的跟蹤定位信息和所提取的答案)，并經(jīng)加密處理后，通過無線方式發(fā)送到后臺(tái)考試中心服務(wù)器進(jìn)行答案二次提取，兩次提取結(jié)果進(jìn)行比較輸出最終答案信息，并與標(biāo)準(zhǔn)答案比對(duì)完成自動(dòng)閱卷過程。如圖2所示，所述數(shù)字書寫筆1包括控制單元1-1、存儲(chǔ)單元1-2、驅(qū)動(dòng)單元1-3、發(fā)射單元1-4和電源1-5 ；其中電源1-5為其他單元提供工作電壓；控制單元1-1選用以色列 Pegasus公司生產(chǎn)的專用數(shù)字筆控制芯片(Pen controller ASIC)，用于控制書寫筆的信息采集和工作狀態(tài)；存儲(chǔ)單元1-2與控制單元1-1連接，用于存儲(chǔ)定位數(shù)據(jù)，容量為2M，選用 Flash存儲(chǔ)器件；驅(qū)動(dòng)單元1-3的輸入端與控制單元1-1的控制信號(hào)輸出腳連接，輸出端與發(fā)射單元1-4連接，用于驅(qū)動(dòng)發(fā)射單元1-4發(fā)射信號(hào)；發(fā)射單元1-4用于將獲取的信息發(fā)送至嵌入式圖形識(shí)別處理器3。本例中，驅(qū)動(dòng)單元1-3由三個(gè)驅(qū)動(dòng)器組成，本例中驅(qū)動(dòng)器選用分離式半導(dǎo)體產(chǎn)品——三個(gè)NPN三極管放大器(型號(hào)MMBT3904-7)，三個(gè)驅(qū)動(dòng)器對(duì)應(yīng)連接控制單元1-1的三個(gè)控制信號(hào)輸出腳，用于驅(qū)動(dòng)發(fā)射單元1-4發(fā)射超聲波和紅外線信號(hào)；相應(yīng)的發(fā)射單元1-4則由兩個(gè)超聲波發(fā)射器和一個(gè)紅外發(fā)射器組成，其中超聲波發(fā)射器選用美國(guó)Measurement Specialties公司的40KH數(shù)字超聲波發(fā)射器(型號(hào)US40KR-01 )，紅外發(fā)射器選用美國(guó)Vishay公司的VSMY1850紅外發(fā)射器，發(fā)射波長(zhǎng)850nm。所有器件均為低功耗器件，因此電源1-5由兩節(jié)SR41電池構(gòu)成，提供3V直流電壓供應(yīng)，可連續(xù)工作100小時(shí)。其中由發(fā)射單元的兩路超聲波發(fā)射器和一路紅外發(fā)生器提供的數(shù)據(jù)進(jìn)行坐標(biāo)定位，定位范圍為標(biāo)準(zhǔn)A4紙張，識(shí)別精度可達(dá)100DPI，這部分功能是由嵌入式圖形識(shí)別處理器3中的跟蹤定位單元3-2完成，此處定位是指試卷上位置。本例中，所述數(shù)字書寫筆1包括筆頭、筆桿、筆尾和筆帽四部分，其中筆頭裝有點(diǎn)觸開關(guān)，答題者進(jìn)行書寫答題時(shí)開關(guān)接通，數(shù)字書寫筆處于寫模式，否則處于空閑模式；控制單元1-1、存儲(chǔ)單元1-2、驅(qū)動(dòng)單元1-3和發(fā)射單元1-4均安裝于筆桿內(nèi)部，電源1-5安裝于筆尾，筆帽套設(shè)于筆尾，當(dāng)筆帽擰緊時(shí)內(nèi)部電路接通，書寫筆開始工作(書寫筆有兩種工作狀態(tài)，空閑和坐標(biāo)定位，空閑時(shí)也要發(fā)送狀態(tài)數(shù)據(jù)，電路接通時(shí)，處于空閑狀態(tài)，點(diǎn)觸開關(guān)接通時(shí)則發(fā)送坐標(biāo)數(shù)據(jù))。 如圖3所示，所述嵌入式圖形識(shí)別處理器3包括信號(hào)接收單元3-1、跟蹤定位單元 3-2和圖形處理單元3-3 ；其中信號(hào)接收單元3-1與數(shù)字書寫筆1的發(fā)射單元1-4相對(duì)應(yīng)， 由兩路超聲波接收器和一路紅外接收器構(gòu)成，分別選用美國(guó)Measurement Specialties公司的40KH數(shù)字超聲波接收器US40KR-01和美國(guó)Vishay公司的VSMY1851紅外接收器，分別接收數(shù)字書寫筆1發(fā)射的超聲波信號(hào)和紅外信號(hào)；跟蹤定位單元3-2選用以色列Pegasus 專用定位跟蹤芯片(Pen controller ASIC，XH710A)，并分別與信號(hào)接收單元3_1中的兩個(gè)超聲波接收器和一個(gè)紅外接收器連接，用于接收信號(hào)接收單元3-1傳輸?shù)男盘?hào)，并運(yùn)行 Pegasus公司自主開發(fā)的基于絕對(duì)坐標(biāo)的跟蹤定位算法，計(jì)算出跟蹤定位信息(書寫筆二維坐標(biāo)信息)；圖形處理單元3-3采用TI公司的多媒體專用處理芯片DM6446 (該芯片具有 ARM+DSP雙核架構(gòu)，DSP核負(fù)責(zé)基于圖像的文字識(shí)別算法處理，ARM核負(fù)責(zé)系統(tǒng)應(yīng)用，主要完成采集信息手寫筆跡的真實(shí)還原和字體識(shí)別功能)并通過USB接口分別與跟蹤定位單元 3-2和無線通信及加密裝置4連接，用于接收跟蹤定位單元3-2計(jì)算出來的跟蹤定位信息， 并根據(jù)該定位信息形成二值圖像，從而獲得精確的真實(shí)筆跡還原，然后利用基于特征提取的圖像識(shí)別算法和字庫(kù)對(duì)手寫筆跡進(jìn)行準(zhǔn)確識(shí)別，提取答題人的答案，最后對(duì)跟蹤定位單元3-2計(jì)算出來的跟蹤定位信息和圖形處理單元3-3提取的識(shí)別答案進(jìn)行壓縮打包，通過 USB接口傳輸至無線通信及加密裝置4 ；所述圖形處理單元3-3通過數(shù)據(jù)總線與存儲(chǔ)器2連接，以保存經(jīng)識(shí)別后的答案。 所述無線通信及加密裝置4包括通過USB接口連接的硬件加密單元4-1和無線通信單元4-2 ；其中硬件加密單元4-1選用西門子公司的專用硬件加密模塊S7-300，加密算法為3DES，并通過USB接口與圖形處理單元3-3連接，用于數(shù)據(jù)加密；無線通信單元4_2包括 3G模塊、WiFi模塊和WiMax模塊，其中3G模塊選用華為公司的EM700，以USB接口連接圖形處理單元3-3，WiFi模塊選用深圳天漠科技的WF8000-U WiFi模塊，以USB接口連接圖形處理單元3-3，WiMax模塊選用LG伊諾特的M-WiMAX SIP模塊，以USB接口連接圖形處理單元3-3。通信方式根據(jù)實(shí)際需要從3G移動(dòng)通信、WiFi無線通信、WiMax無線通信中選擇其中一種，并根據(jù)實(shí)際情況自動(dòng)切換通信方式，用于接收?qǐng)D形處理單元3-3傳輸?shù)男盘?hào)，并通過無線方式發(fā)送到后臺(tái)考試中心服務(wù)器進(jìn)行二次確認(rèn)。在實(shí)際使用中，本實(shí)施例各部件集中放置于長(zhǎng)方體盒體中，盒體長(zhǎng)寬高分別為 20cmU0cm,8cmo使用時(shí)打開盒體、用內(nèi)部支架支撐和固定。答題者使用數(shù)字書寫筆1在普通試卷上答題，并保證數(shù)字書寫筆1到嵌入式圖形識(shí)別處理器3的距離不得超過80cm，否則系統(tǒng)無法數(shù)字記錄答題者的筆跡，同時(shí)試卷大小不得超過8K。利用本實(shí)施例所述處理系統(tǒng)識(shí)別筆跡的方法，步驟如下
a、數(shù)字書寫筆1實(shí)時(shí)跟蹤和記錄其書寫時(shí)所產(chǎn)生的移動(dòng)，并將該信息實(shí)時(shí)無線傳輸至嵌入式圖形識(shí)別處理器3;
b、嵌入式圖形識(shí)別處理器3中的信號(hào)接收單元3-1實(shí)時(shí)接收數(shù)字書寫筆1發(fā)送的信號(hào)，同時(shí)蹤定位單元3-2運(yùn)行基于絕對(duì)坐標(biāo)的跟蹤定位算法計(jì)算出跟蹤定位信息；
c、嵌入式圖形識(shí)別處理器3中的圖形處理單元3-3根據(jù)步驟b得到的定位信息形成二值圖像，從而獲得精確的真實(shí)筆跡還原，并利用基于特征提取的圖像識(shí)別算法和字庫(kù)對(duì)手寫筆跡進(jìn)行準(zhǔn)確識(shí)別，提取答題人的答案。
權(quán)利要求
1.一種物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)的考試用數(shù)字處理系統(tǒng)，其特征在于它包括嵌入式圖形識(shí)別處理器(3)、與該嵌入式圖形識(shí)別處理器無線連接的數(shù)字書寫筆(1)，以及與該嵌入式圖形識(shí)別處理器有線連接的存儲(chǔ)器(2)和無線通信及加密裝置(4)，其中數(shù)字書寫筆(1 )，負(fù)責(zé)實(shí)時(shí)采集答題者真實(shí)筆跡，并將采集到的信息無線發(fā)送至嵌入式圖形識(shí)別處理器(3);嵌入式圖形識(shí)別處理器(3)，用于實(shí)時(shí)接收數(shù)字書寫筆(1)發(fā)送的信號(hào)，同時(shí)運(yùn)行基于絕對(duì)坐標(biāo)的跟蹤定位算法計(jì)算出跟蹤定位信息，獲得精確的真實(shí)筆跡還原，并利用基于特征提取的圖像識(shí)別算法和字庫(kù)對(duì)手寫筆跡進(jìn)行準(zhǔn)確識(shí)別，提取答題人的答案，然后將計(jì)算出的跟蹤定位信息和所提取的答案壓縮打包后傳輸至無線通信及加密裝置(4)；存儲(chǔ)器(2)，用于存儲(chǔ)信息；無線通信及加密裝置(4)，用于接收嵌入式圖形識(shí)別處理器(3)傳輸?shù)男盘?hào)，并經(jīng)加密處理后，通過無線方式發(fā)送到后臺(tái)考試中心服務(wù)器進(jìn)行答案二次提取，兩次提取結(jié)果進(jìn)行比較輸出最終答案信息，并通過與標(biāo)準(zhǔn)答案比對(duì)完成自動(dòng)閱卷過程。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)的考試用數(shù)字處理系統(tǒng)，其特征在于所述數(shù)字書寫筆(1)包括控制單元(1-1)、存儲(chǔ)單元(1-2)、驅(qū)動(dòng)單元(1-3)、發(fā)射單元(1-4)和電源 (1-5)；其中電源(1-5)為其他單元提供工作電壓，控制單元(1-1)用于控制書寫筆的工作狀態(tài)，存儲(chǔ)單元(1-2)與控制單元(1-1)連接，用于存儲(chǔ)定位數(shù)據(jù)，驅(qū)動(dòng)單元(1-3)的輸入端與控制單元(1-1)的控制信號(hào)輸出腳連接，輸出端與發(fā)射單元(1-4)連接，用于驅(qū)動(dòng)發(fā)射單元發(fā)射信號(hào)，發(fā)射單元(1-4)用于將獲取的信息發(fā)送至嵌入式圖形識(shí)別處理器(3)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)的考試用數(shù)字處理系統(tǒng)，其特征在于所述發(fā)射單元(1-4)由兩個(gè)超聲波發(fā)射器和一個(gè)紅外發(fā)射器組成，相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)單元(1-3)由三個(gè)驅(qū)動(dòng)器組成，每個(gè)驅(qū)動(dòng)器對(duì)應(yīng)連接一個(gè)發(fā)射器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)的考試用數(shù)字處理系統(tǒng)，其特征在于所述嵌入式圖形識(shí)別處理器(3)包括信號(hào)接收單元(3-1)、跟蹤定位單元(3-2)和圖形處理單元 (3-3);其中信號(hào)接收單元(3-1)用于接收數(shù)字書寫筆(1)發(fā)送的信號(hào)，跟蹤定位單元(3-2) 與信號(hào)接收單元(3-1)連接，用于接收信號(hào)接收單元(3-1)傳輸?shù)男盘?hào)，并運(yùn)行基于絕對(duì)坐標(biāo)的跟蹤定位算法，計(jì)算出跟蹤定位信息，圖形處理單元(3-3)通過USB接口分別與跟蹤定位單元(3-2)和無線通信及加密裝置(4)連接，用于接收跟蹤定位單元(3-2)計(jì)算出來的跟蹤定位信息，獲得精確的真實(shí)筆跡還原，并利用基于特征提取的圖像識(shí)別算法和字庫(kù)對(duì)手寫筆跡進(jìn)行準(zhǔn)確識(shí)別，提取答題人的答案，然后將所提取的答案?jìng)鬏斨翢o線通信及加密裝置(4)；所述圖形處理單元(3-3)通過數(shù)據(jù)總線與存儲(chǔ)器(2)連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)的考試用數(shù)字處理系統(tǒng)，其特征在于所述信號(hào)接收單元(3-1)由兩個(gè)超聲波接收器和一個(gè)紅外接收器組成。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)的考試用數(shù)字處理系統(tǒng)，其特征在于所述無線通信及加密裝置(4)包括硬件加密單元(4-1)和無線通信單元(4-2)；其中硬件加密單元 (4-1)通過USB接口與圖形處理單元(3-3)連接，用于數(shù)據(jù)加密，無線通信單元(4-2)通過 USB接口分別與硬件加密單元(4-1)和圖形處理單元(3-3 )連接，通過無線方式將加密數(shù)據(jù)發(fā)送到后臺(tái)考試中心服務(wù)器。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)的考試用數(shù)字處理系統(tǒng)，其特征在于所述無線通信單元(4-2)包括3G模塊、Wifi模塊和Wimax模塊。
8. —種權(quán)利要求1所述處理系統(tǒng)識(shí)別筆跡的方法，其特征在于步驟如下a、數(shù)字書寫筆(1)實(shí)時(shí)跟蹤和記錄其書寫時(shí)所產(chǎn)生的移動(dòng)，并將該信息實(shí)時(shí)無線傳輸至嵌入式圖形識(shí)別處理器(3)；b、嵌入式圖形識(shí)別處理器(3)中的信號(hào)接收單元(3-1)實(shí)時(shí)接收數(shù)字書寫筆(1)發(fā)送的信號(hào)，同時(shí)蹤定位單元(3-2)運(yùn)行基于絕對(duì)坐標(biāo)的跟蹤定位算法計(jì)算出跟蹤定位信息；c、嵌入式圖形識(shí)別處理器(3)中的圖形處理單元(3-3)根據(jù)步驟b得到的定位信息形成二值圖像，從而獲得精確的真實(shí)筆跡還原，并利用基于特征提取的圖像識(shí)別算法和字庫(kù)對(duì)手寫筆跡進(jìn)行準(zhǔn)確識(shí)別，提取答題人的答案。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)的考試用數(shù)字處理系統(tǒng)及其識(shí)別筆跡的方法。本發(fā)明的目的是提供一種適合大規(guī)?？荚嚨奈锫?lián)網(wǎng)架構(gòu)的考試用數(shù)字處理系統(tǒng)及其識(shí)別筆跡的方法，旨在實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)閱卷和答題，提高考試系統(tǒng)閱卷處理速度和準(zhǔn)確率，盡可能減少人力物力的投入，降低成本提高效率，同時(shí)保證信息保存的長(zhǎng)久性。本發(fā)明的技術(shù)方案是物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)的考試用數(shù)字處理系統(tǒng)，其特征在于它包括嵌入式圖形識(shí)別處理器、與該嵌入式圖形識(shí)別處理器無線連接的數(shù)字書寫筆，以及與該嵌入式圖形識(shí)別處理器有線連接的存儲(chǔ)器和無線通信及加密裝置。本發(fā)明適用于各類考試場(chǎng)合的自動(dòng)化處理。
文檔編號(hào)G06K9/62GK102324063SQ20111024166
公開日2012年1月18日 申請(qǐng)日期2011年8月22日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月22日
發(fā)明者張京倫, 張方, 施繼興 申請(qǐng)人:張京倫, 張興蓮, 張方, 施繼興