1.一种化学二氧化碳制取实验的智能评分装置,其特征在于,包括透明玻璃器皿(1)、降低反光度的黑色实验桌面(2)、扩大视频视野的鱼眼镜头(3)、深度学习神经网络模型(4)、用于严谨准确的评分逻辑判断的计算机(5),以及与所述的透明玻璃器皿(1)配套使用的器材支架(6);所述器材支架(6)用于夹持固定透明玻璃器皿(1)在黑色实验桌面(2)上进行二氧化碳的实验制取,在所述的器材支架(6)和所述的透明玻璃器皿(1)上设有不同的色环标签(101);所述鱼眼镜头(3)包括前视镜头(301)和顶视镜头(302),前视镜头(301)正对安装在黑色实验桌面(2)上,顶视镜头(302)通过吊架(303)悬挂安装在黑色实验桌面(2)的上方;所述深度学习神经网络模型(4)放置在黑色实验桌面(2)上,并与计算机(5),计算机(5)放置在深度学习神经网络模型(4)的上方。
2.如权利要求1所述的一种化学二氧化碳制取实验的智能评分装置,其特征在于:所述透明玻璃器皿(1)包括烧杯、玻璃棒、试管、90°教导管以及集气瓶,并在不同器皿的玻璃表面镶嵌上不同颜色的色环标签(101),并将每个颜色的色环标签(101)对应的透明玻璃器皿(1)录入到深度学习神经网络模型(4)中。
3.如权利要求1所述的一种化学二氧化碳制取实验的智能评分装置,其特征在于:所述黑色实验桌面(2)采用一种黑色吸光材料制成。
4.如权利要求1所述的一种化学二氧化碳制取实验的智能评分装置,其特征在于:所述鱼眼镜头(3)将录制的画面传入到深度学习神经网络模型(4)中,深度学习神经网络模型(4)内编制有相应的鱼眼矫正算法。
5.如权利要求1所述的一种化学二氧化碳制取实验的智能评分装置,其特征在于:所述深度学习神经网络模型(4)由标准ssd网络、轻量级scratch网络和双向网络三个部分组成。
6.一种如权利要求1所述的化学二氧化碳制取实验的智能评分方法,其特征在于,包括以下步骤:
s1:将带色环标签(101)的透明玻璃器皿(1)放在黑色实验桌面(2)上,学生站在实验桌台前,根据实验要求来完成相应的实验操作;
s2:通过扩大视频视野的鱼眼镜头(3)中的前视镜头(301)和顶视镜头(302)的双摄像头的协同工作下,对学生的每一个操作流程进行监测;
s3:将矫正后的前视视频和正常的顶视视频一同输送给计算机(5)中,计算机(5)先对获取的视频进行数据清洗,获得更好的预处理效果,规定成可以输送到深度学习神经网络模型(4)的规格,其中,数据清洗主要包括对前视视频的鱼眼矫正;
s4:在视频进入深度学习神经网络模型(4)后会返回一个带有检测效果的视频,同时还有两个包含全部视频信息的视频流文件,这两个视频流文件是一个顶视,一个前视视频的处理数据,里面包含了视频中每一帧的化学器材的识别检测结果;
s5:通过s4中得到的视频流文件,再进入计算机(5)的评分算法,根据透明玻璃器皿(1)以及器材支架(6)的位置关系来进行逻辑关系判定评分。
7.如权利要求6所述的一种化学二氧化碳制取实验的智能评分方法,其特征在于,s3中在鱼眼矫正之前,先对前视镜头(301)进行标定,来获取相机内外参数,然后通过计算机(5)中的鱼眼校正算法进行鱼眼矫正,进而获得正常的视频画面。