本发明属于嵌入式系统和模式识别技术领域，特别是涉及一种试卷自动统分系统。
背景技术：
目前，多数科目的考试试卷还是采用人工阅卷方式，一般阅卷后将每道题目的分数统一填到试卷首页分数栏，总分仍是人工核算，全部总分核算完毕还需人工录入到成绩单或计算机中，工作效率低，且人工计算总分无论是用心算还是用计算器都比较容易出错，往往为了降低出错率，一份试卷需要反复核算多次，同时人工录入成绩的过程也容易出错。
技术实现要素：
为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种试卷自动统分系统。
为了达到上述目的，本发明提供的试卷自动统分系统包括：控制器、图像传感器、书写装置、显示装置、输入装置、电源模块、通信模块、距离传感器和存储装置；其中图像传感器、书写装置、显示装置、输入装置、通信模块、存储装置、距离传感器与控制器连接；电源模块用于为本系统中各用电部件提供电能；通信模块同时与外部设备相连接。
所述的控制器为主处理器，采用微控制器、微处理器、单片机、fpga和dsp中的任一种；图像传感器采用ccd摄像头或cmos摄像头；显示装置采用lcd显示屏或led显示屏；输入装置采用按键、键盘或触摸屏中的至少一种；电源模块采用蓄电池、锂电池、太阳能电池板、直流稳压电源中的至少一种；通信模块采用有线或无线以太网、移动蜂窝网络、zigbee、蓝牙、光纤、modbus、can或frofibus在内的工业现场总线以及rs-232串行通信设备中的至少一种；存储装置采用硬盘、flash、存储卡在内的非易失存储介质中的任一种；距离传感器采用红外、激光、超声波距离传感器中的任一种。
所述的书写装置采用关节式机械臂结构和直角坐标式机械臂结构中的任一种；每种机械臂结构均包括底座、执行器和夹持机构；距离传感器安装在夹持机构上。
所述的试卷自动统分系统还包括支架和云台；支架安装在书写装置的底座上，云台安装在支架上且与控制器电连接；图像传感器则安装在云台上；显示装置和输入装置也安装在书写装置的底座上。
本发明提供的试卷自动统分系统的有益效果是：(1)可以实现学生姓名、学号、班级、分数栏分数等信息的手写文字识别；(2)可以根据识别出的各题目分数自动计算卷面总分；(3)可以将总分自动写入卷面总分栏；(4)可以保存学生信息和成绩，并自动生成学生成绩报表(包括但不限于姓名、学号、成绩)；(5)可以将成绩报表通过通信接口传输到外部设备进行存储或打印。
附图说明
图1为本发明提供的试卷自动统分系统构成框图；
图2为本发明提供的试卷自动统分系统中书写装置示意图；其中图2(a)为关节式机械臂结构；图2(b)为直角坐标式机械臂结构；
图3为本发明提供的试卷自动统分系统结构示意图；其中图3(a)为书写装置采用直角坐标式机械臂结构时试卷自动统分系统结构示意图，图3(b)为书写装置采用关节式机械臂结构时试卷自动统分系统结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明提供的试卷自动统分系统进行详细说明。
如图1所示，本发明提供的试卷自动统分系统包括：控制器1、图像传感器2、书写装置3、显示装置5、输入装置6、电源模块7、通信模块8、距离传感器14和存储装置10；其中图像传感器2、书写装置3、显示装置5、输入装置6、通信模块8、存储装置10、距离传感器14与控制器1连接；电源模块7用于为本系统中各用电部件提供电能；通信模块8同时与外部设备4相连接，用于将成绩报表在内的数据传输给外部设备4进行存储或打印。
所述的控制器1为主处理器，采用微控制器、微处理器、单片机、fpga和dsp中的任一种。
所述的图像传感器2采用ccd摄像头或cmos摄像头，用于采集试卷的图像。
所述的显示装置5采用lcd显示屏或led显示屏。
所述的输入装置6采用按键、键盘或触摸屏中的至少一种，具有选择、确认以及数字和字母输入功能，用于实现选择和修改识别错误的成绩、学生姓名和学号等信息，以及进行系统设置等功能。
所述的电源模块7采用蓄电池、锂电池、太阳能电池板、直流稳压电源中的至少一种。
所述的通信模块8采用有线或无线以太网、移动蜂窝网络、zigbee、蓝牙、光纤、modbus、can或frofibus在内的工业现场总线以及rs-232串行通信设备中的至少一种，用于实现控制器1与外部设备4之间的数据交换。
所述的存储装置10采用硬盘、flash、存储卡在内的非易失存储介质中的任一种。
所述的距离传感器14采用红外、激光、超声波距离传感器中的任一种。
所述的外部设备4可以是任何符合本系统通信接口和协议的嵌入式系统、计算机、服务器或打印机，用于下载或打印成绩报表。
如图2所示，所述的书写装置3采用如图2(a)所示的关节式机械臂结构和如图2(b)所示的直角坐标式机械臂结构中的任一种。每种机械臂结构均包括底座16、执行器17和夹持机构11；其中夹持机构11用于安装能够在试卷上书写总成绩的笔或打印头。距离传感器14安装在夹持机构11上，用于检测试卷高度。
图3为本发明提供的试卷自动统分系统结构示意图；其中图3(a)为书写装置3采用直角坐标式机械臂结构，图3(b)为书写装置3采用关节式机械臂结构。如图3所示，所述的试卷自动统分系统还包括支架13和云台9；支架13安装在书写装置3的底座16上，云台9安装在支架13上且与控制器1电连接；图像传感器2则安装在云台9上，可通过云台9来调节图像传感器2的朝向；显示装置5和输入装置6也安装在书写装置3的底座16上。
本发明提供的试卷自动统分系统工作过程如下：(1)老师批阅完试卷后将各题分数写入试卷12上的分数栏内，然后将试卷12堆放到图3所示位置；在控制器1的控制下，首先调节云台9的角度，以使其上图像传感器2能够拍摄到试卷12上的分数栏和学生信息区；(2)对每份试卷12，利用图像传感器2拍摄分数栏和学生信息区的图像，并实时传输到控制器1；控制器1接收到该图像后自动进行分割和处理，提取出包括但不限于学生姓名、学号等信息和各题成绩，并将各题成绩相加计算出总成绩；(3)控制器1将试卷12的图像以及提取出的学生姓名、学号等信息和各题成绩传输给显示装置5，并在显示装置5上将识别出的各项信息在试卷12的图像旁进行显示，用以对比；(4)若信息识别存在错误，可手动通过输入装置6选择错误信息，并进行修改，人工核实无误后通过按下输入装置6上的确认按钮进行确认，确认后书写装置3控制笔或打印头自动将总成绩写入总分栏，同时将学生信息和成绩保存在存储装置10中；(5)更换一张试卷12，系统可自动识别并重复上述步骤(2)至(4)；在此过程中，利用距离传感器14实时检测试卷12的高度，并根据试卷12的高度自动调节书写装置3上执行器17的位置，以适应不同高度的试卷堆。(6)当所有试卷12的全部统分完毕后，系统可自动生成成绩报表，如有需要可通过通信模块8输出到外部设备4进行存储或打印。