通过对教辅书标注来获取错题集的方法与流程

本发明涉及教育领域，特别是涉及一种在学生将其教辅书中的错题标注后自动将所有错题汇总成错题集的方法。

背景技术：

在学生学习的过程中，经常需要做大量的题，有些是已经掌握相关知识点会做的题，有些则是未掌握相关知识点不会做的题，还有一些题是知识点处于迷糊状态，可能会做但不知道为什么这样做。学生一般需要对后面两种题进行反复研究，以达到学懂并掌握的状态。

目前学生研究的方式是打开相应的教辅书，找到对应的错题或是不清楚的题进行翻看，研究完一道后，再查找下一道，该过程会浪费较多的时间。此外，在研究过程中，还需要去查找正确的答案或是解题思路，这个过程也会降低学生的注意力和学习的持续性。

技术实现要素：

本发明的目的是要提供一种在学生将其教辅书中的错题标注后自动将所有错题汇总成错题集的方法。

特别地，本发明提供通过对教辅书标注来获取错题集的方法，包括如下步骤：

步骤100，学生对教辅书中的错题进行标注；

步骤200，启动拍摄装置，登陆服务端，服务端对学生的身份信息进行验证后建立与身份信息对应的存储目录；

步骤300，将标注后的教辅书放置在拍摄装置处，对教辅书的信息页及相应的标注页依次拍摄并传送至服务端；

步骤400，服务端对接收的图片进行存储，对信息页进行识别并建立包括该教辅书信息内容的错题集，同时对标注页图片中的标注部分进行裁剪，按预定的顺序将裁剪后内容进行排序后插入错题集中；

步骤500，学生在当前教辅书拍摄完成后，利用身份信息进入服务端，对该错题集进行在线阅读、修改或下载使用。

在本发明的一个实施方式中，所述标注的方式包括：

(1)通过采用与教辅书上文字及页面颜色不一致的标注笔涂抹错题；

(2)用与教辅书上文字及页面颜色不一致的标注笔在错题的首尾端进行涂抹，以作为标注的起始和结尾；

(3)用与教辅书上文字及页面颜色不一致的标注笔把错题分别完全圈出来。

(4)用与教辅书上文字及页面颜色不一致且不破坏页面结构的带色粘性纸分别贴在错题的首尾端；

(5)采用(1)-(4)的方式用不同的颜色分别标注出错题及手填的该错题答案。

在本发明的一个实施方式中，所述服务端识别教辅书的方式如下：

(1).通过人工利用软件对单页图片中的标注出的错题进行裁切；或

(2).利用标注的颜色与教辅书颜色的区别，通过对颜色的取值范围不同自动识别并裁剪标注出的错题；

针对双色标注的错题，服务端裁剪时将同一颜色标注的错题及另一种颜色标注的该错题答案作为一个整体图片进行裁剪并保存至一个文件夹的错题集中；同时将所述整体图片中该错题答案部分删除掉后另存一个文件夹的错题集中，且两个文件夹中的同一道错题一一对应。

在本发明的一个实施方式中，所述教辅书包括课本作业、试卷或习题集；在错题的一侧手写有做题时间和/或错误原因编号，做题时间和错误原因编号在标注时采用与错题和该错题答案不同的颜色进行标注，然后随所述整体图片一同裁剪并保存。

在本发明的一个实施方式中，所述标注笔包括空心的笔筒，和安装在笔筒内一端用于书写的笔芯，所述笔筒内的另一端安装有用于涂敷书上记载内容的荧光笔，在所述笔筒的两端套有活动笔帽，其中一端的笔帽上通过线缆活动连接有粘性件，所述粘性件上带有粘性的一面设置有可揭开的保护层；所述笔筒包括安装笔芯的固定段和安装荧光笔的活动段，所述活动段的一端通过外螺纹与所述固定段一端的内螺纹螺接；所述笔芯直接插装在所述固定段内且笔尖由所述固定段端部的通孔中伸出，所述荧光笔插装在活动段内且涂抹端由活动段端部的通孔中伸出，在活动段的螺纹端设置有封闭开口且顶住荧光笔的封盖；所述笔芯插入所述固定段内后，由拧装的活动段直接顶住所述笔芯的尾端限制其轴向移动。

在本发明的一个实施方式中，进行身份验证的方式包括直接在登陆界面输入账号验证，和将带有身份信息的信息板拍摄上传验证；所述信息板上设置有书写位置，学生直接在书写位置的相应地方书写能够表达自身身份信息的内容，利用拍摄装置对书写后信息板进行拍摄并上传至服务端，服务端通过预先设定的识别方式对相应的书写内容进行识别并转换成具体的身份信息。

在本发明的一个实施方式中，所述信息板上的书写位置处设置有规划书写区域且不可擦除的线条，在线条侧边设置有代表当前行列信息的标识码；

所述信息板为磁性板，其通过磁笔进行记号书写，利用磁条对书写后记号进行擦除；所述磁条设置在所述磁性板的背面且可在磁性板的两个相对侧边之间往复移动；或所述信息板为可反复擦写的白板，所述白板的尺寸小于最小可拍摄教辅书的尺寸。

在本发明的一个实施方式中，所述拍摄装置为具备相机的专用拍摄装置或智能设备；所述服务端为远程服务器、手机、与所述拍摄装置连接的电脑或与所述拍摄装置一体的电脑。

在本发明的一个实施方式中，所述专用拍摄装置包括带有相机的拍摄部，和将所述拍摄部支撑在待拍摄区域上方的拍摄支架，所述拍摄部设置有暂存相机拍摄内容的缓存区，和将缓存区内容传递至服务端的传送模块；

在所述拍摄部上设置有为拍摄环境提供亮度的照明灯；在所述拍摄部上设置有拍摄完成后进行声光提醒的报警器；

所述拍摄支架包括一个用于维持重心稳定的底座，和垂直安装在底座上的支撑杆，所述支撑杆为可调节高度的升降结构且相对所述底座可径向旋转，所述拍摄部通过一端安装在支撑杆立起的端头上。

在本发明的一个实施方式中，在所述专用拍摄装置的待拍摄区域处设置有用于放置待拍摄教辅书且尺寸大于最大可拍摄教辅书的深色识别垫；在所述深色识别垫的侧边处设置有控制所述拍摄部工作的控制开关，和用于夹持教辅书打开后相对两边的夹持结构；

所述专用拍摄装置上设置有放置或夹持笔的固定结构，所述固定结构为直接插装笔的笔筒，或通过弹性夹持笔身的夹持卡子，或可直接连接笔的弹性线缆。

本发明由学生对自己做过的教辅书中的错题进行标注，然后拍摄成图片传送至服务端，服务端根据标注的颜色来识别标注内容，将所有标注内容按顺序编排在一起形成错题集，可简化学生学习过程中的抄写、查找过程，使学生的学习状态持续化。同时，根据自己错题形成的错题集，有利于对自己掌握不牢固的知识点进行学习和巩固。此外，本实施方式还可以使老师根据学生的错题分布点，了解当前学生对相应知识点的掌握程度，从而有针对性地进行指导。

附图说明

图1是本发明一个实施方式通过对教辅书标注来获取错题集的方法流程示意图；

图2是本发明一个实施方式的专用拍摄装置结构示意图；

图3是本发明一个实施方式的信息板结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，本发明一个实施方式公开一种通过对教辅书标注来获取错题集的方法，其一般性地包括如下步骤：

步骤100，学生对教辅书中的错题进行标注；

这里的教辅书包括任何类型供学生使用的课本作业、试卷或习题集。

对教辅书中相应错题进行标注的方式如下：

(1)通过采用与教辅书上文字及页面颜色不一致的标注笔涂抹每道错题；

如书面上仅采用黑色印刷文字，那么可以采用彩色笔进行相应错题内容的全涂抹；或是与黑色印刷文字在灰度上能够区分开的浅色笔进行涂抹。服务端在识别时将当前被涂抹的内容作为一道错题进行裁切和识别即可。

(2)用与教辅书上文字及页面颜色不一致的标注笔在每道错题的首尾端进行涂抹，以作为标注的起始和结尾；

该方式标注笔的颜色选择与前述一致，只是在标明选择的错题时，可仅在该错题的起始和结尾进行涂抹，服务端在识别时，将两个涂抹点及其之间的内容作为一道错题进行裁切和识别。

(3)用与教辅书上文字及页面颜色不一致的标注笔把每道错题分别完全圈出来。

该方式标注笔的颜色选择与前述一致，只是采用划圈的方式将错题圈起，服务端在判别时根据颜色的区别确定裁切和识别的错题。

(4)用与教辅书上文字及页面颜色不一致且不破坏页面结构的带色粘性纸分别贴在各错题的首尾端。

该方式粘性纸的颜色选择与前述一致，粘性纸的粘性以取下时不破坏纸面为宜。粘性纸分别粘在错题的起始处和结尾处，粘性纸可以不遮挡住错题的内容，服务端识别时以两个粘性纸之间的内容作为错题内容，但不对粘性纸本身所在的内容进行处理。当然在粘性纸的颜色与文字颜色有较大区别时，也可以采用前述第(2)种方式进行操作。粘性纸可以采用常见的即时贴。

该方式可以避免损坏教辅书的本体，防止对一些借阅或是公用的教辅书造成破坏。

(5)采用(1)-(4)的方式用不同的颜色分别标注出错题及手填的该错题答案。

这一步的目的是针对学生已经做过的错题，用不同的颜色标注出来后，可以分别对待，如仅显示不带已填答案的错题内容，或同时显示带已填答案的错题内容，方便验证。

本方案在标注时，需要错题的颜色与手填答案的颜色区分开，但两者可以嵌套使用，如标注后的手填答案的颜色位于错题的标注范围内。

此外，还可以在错题的一侧手写做题的时间，如3，表示3分钟。

还可以在错题的一侧手写错题原因编号，错因表中列出所有导致做错题的原因，如粗心大意、未看清题目、理解错误、不会做等等，而每一个错题原因分别设置有错因编号。做题时间和错原因编号在标注时采用与错题和该错题答案不同的颜色进行标注，即第三种颜色，该颜色同样需要与原教辅书本身的字体颜色区分开。两者随带有手填答案的错题图片一块存储。

在裁剪时，被标注的错题时间随整体图片一同裁剪，并与整体图片一同保存。在后期需要验证时，方便与手填答案一同调出。

步骤200，启动拍摄装置，登陆服务端，服务端对学生的身份信息进行验证后建立与身份信息对应的存储目录；

拍摄装置可以是手机、相机、扫描仪或为具备拍照功能的专用拍摄装置等智能设备，优选本身具备网络上传功能的设备。

这里用服务端表示一切具备程序处理功能的设备，如远程服务器、手机、平板电脑、个人电脑，或与拍摄装置一体的fpga、微处理器芯片等运行程序的设备都可以。

服务端通过常规的识别方式对拍摄的单页图片进行识别，然后根据预定的程序进行处理。

识别的内容包括文字、色彩，其中文字是直接手写的各种编号或印刷的题内容等，可以采用现有的ocr识别方式识别成可编辑内容；而色彩一般是标注颜色，根据黑色、灰度、彩色的不同可分别采用现有的二值法识别黑色和灰度，利用rgb三色的容差实现彩色识别。上述识别方式可以单独使用，也可以根据内容同时使用。

拍摄装置与服务端之间的传送方式可以通过有线线缆、有线网络或无线网络实现。

学生的身份验证可以是直接输入自己的学号或是其它的身份信息登陆，也可以是将身份信息写在相应的信息板上，由拍摄装置拍摄后传送至服务端进行识别登陆。

服务端对每个学生分别建立一个存储目录，相互之间独立。

步骤300，将标注后的教辅书放置在拍摄装置处，对教辅书的信息页及相应的标注页依次拍摄并传送至服务端；

这里的拍摄过程是将所有标注页的内容分别进行拍摄。

信息页是指该教辅书的封面、封二的出版信息内容或带有条码的封底；其中的条码是链接的说明信息的条形码，学生可以根据需要选择相应的页面进行拍摄，如果该教辅书还有其它的识别信息也可以自行选定后拍摄上传。信息页方便后期对摘抄内容的查询，可以根据需要选择相应的信息页。

步骤400，服务端对接收的图片进行存储，对信息页进行识别并建立包括该教辅书信息内容的错题集，同时对标注页图片中的标注部分进行裁剪，按预定的顺序将裁剪后内容进行排序后插入错题集中；

服务端识别和处理教辅书的方式如下：

(1).通过人工利用软件对单页图片中的每道错题进行裁切；

如用windows自带的画图软件，photoshop等专用图像处理软件对每页图片中标注的错题进行裁剪，并标识相应的页码和错题数字编号后按顺序进行存储。此方式适用于一些带有图像且ocr不易识别的教辅书。

(2).利用标注的颜色与教辅书颜色的区别，通过对颜色的取值范围自动识别并裁剪每道错题；

服务端将页面上的颜色根据亮度值进行范围划分，由于标注或是手写的内容颜色与教辅书原有的颜色不同，因此可根据色域的划分使不同的颜色进行归类，再由预先设定的标注颜色的亮度值范围确定出当前图片中标注出的段落。

以拍摄后图片为灰度图片为例：灰度范围在1～255，其中标注的颜色可采用浅色中的黄色，灰度值范围在1～50之间，而一般教辅书中的字体都是黑色来显示，其灰度值范围在200～255之间，通过图像识别法，将灰度值范围在1～50内的选出进行裁剪，如果其是全文字涂抹，则可将与其灰度值重叠的文字内容作为裁剪内容；如果是首尾段涂抹，则根据依次配对识别的方式，将所有标注按成对的方式视为一个整体，然后将两个配对灰度标注之间的内容进行裁剪作为标注内容；采用粘纸进行标注的方式，采用同样的配对识别方式将两个配对灰度标注之间的内容裁剪后作为标注内容。

如果是彩色图片，则可以通过rgb三者不同的色域进行识别，具体识别的方式与灰度识别的方式相同，只是原来的灰度，改成对应颜色的范围，如原来的字体采用黑色，那么标注的颜色可采用黄色、绿色，在识别时根据r、g、b三者的颜色范围进行选择即可将相应的标注段识别出。

适合使用本发明的服务端都可以采用该方式进行文字或图像的裁剪和识别。

(3)针对双色标注的同一道错题，在标注时可通过不同的颜色来标注不同的内容，以使远程服务器能够根据颜色分析不同内容。具体的识别方式参见(2)的说明。当一道错题已经填写有答案且学生希望保留该答案时，可采用该方式；如，用绿色标注出表示错题的段落内容，用黄色标注出手填的答案；具体用那种颜色表示什么内容，可由学生确定，但选用的两种颜色之间至少满足rgb的识别标准或灰度的识别标准。

采用该方式时，服务端对该教辅书裁剪后，保存一份仅有一种颜色标注的错题形成的错题集至一个文件夹，同时保留一份包括所有颜色标注的错题及其答案的错题集至另一文件夹，两个文件夹之间同一道错题建立链接有关系，方便随时对照。如，将用一种颜色标注出来的错题单独形成一份错题集，使学生能够在没有干扰的情况下重新做题。同时，将带有学生手填答案的整体图片构成一份错题集，学生可以在重新做题后与原先的答案进行对比。

步骤500，学生在当前教辅书拍摄完成后，利用身份信息进入服务端，对该错题集进行在线阅读、修改或下载使用。

本实施方式由各学生对自己做过的教辅书中的错题进行标注，然后拍摄成图片传送至服务端，服务端根据标注的颜色来识别标注内容，将所有标注内容按顺序编排在一起形成错题集，可简化学生学习过程中的抄写、查找过程，使学生的学习状态持续化。同时，根据自己错题形成的错题集，有利于对自己掌握不牢固的知识点进行学习和巩固。此外，本实施方式还可以使老师根据学生的错题分布点，了解当前学生对相应知识点的掌握程度，从而有针对性地进行指导。

在本发明的一个实施方式中，进行身份验证的方式可以是直接在登陆界面输入账号验证，和将带有身份信息的信息板拍摄上传验证。该信息板1为一个可显示书写信息的平板，其上设置有供书写的位置，学生利用相应的信号笔直接在信息板1的书写位置处进行书写，不同的书写点或书写信息代表不同的代码，如写明表示注册账号的数字组合，或是通过对相应位置的书写来表示特定的代码识别信息。利用拍摄装置对书写后信息板进行拍摄并上传至服务端，服务端通过对该代码的识别即可转换成相应学生的身份信息，服务端上的识别方式可以是预先设定的识别规则，其可以特定位置处的特定点对应相应的内容来进行转换，如某个特定识别点左侧书写后表示1，其右侧书写后表示2，上方书写后表示3等。

如图2所示，具体的信息板1可以为磁性板，磁性板11可选用常规的磁性书写产品，其原理是：当带有磁性的磁笔12靠近或接触磁性板11书写面时，其背面的铁屑即会被吸附到磁性板11背面，进而在书写面上显示出相应的痕迹。磁条13用于对当前磁性板11上已经书写的内容进行擦除，以方便下一位学生使用，磁条设置在13磁性板11的背面且可在磁性板11的两个相对侧边之间往复移动，磁条13的长度至少与磁性板11书写面的高度相同，磁条13宽度以能够将吸附到磁性板11上的铁屑吸回为准；当磁性板11上已有书写内容又需要擦除时，可移动磁条13由磁性板11的一端至另一端，磁条13即可将磁性板11上所有表示记号的铁屑吸走，从而显示一个新的书写界面。

使用时，学生利用磁笔12直接在磁性板11上写出相应的识别信息，如直接写上6054，然后放置在拍摄装置的拍摄区域内，由拍摄后上传至服务端进行身份识别，识别结束后，再进行相应的教辅书内容拍摄。使用完毕的磁性板11可直接利用磁条13对书写的信息进行擦除。

为方便记号的规划和识别，磁性板11上可设置利用书写内容来表示相应信息的涂擦区域14，如，在不同位置标记相应的点，则代表相应的数字编号，从而根据不同的数字编号来识别不同的使用人。

在发明的另一个实施方式中，信息板1也可以采用已有的可反复擦写的白板(图中未示出)，其通过专用的白板笔进行书写，然后由相应的白板擦进行内容擦除。白板的使用方式同前述磁性板11的使用方式，这里不再重复。白板的尺寸同样需要小于最小可拍摄教辅书的尺寸，避免因颜色影响拍摄图片的识别。此外，同样可在白板上设置利用书写内容来表示相应信息的涂擦区域14。

各实施方式中的涂擦区域14用于形成一个特定的形状，由学生在不同的位置书写相应的记号后，服务端会根据对该处预先设定的意义来识别书写信息所代表的账号信息。本实施方式中的涂擦区域14是由不可擦除的线条构成的表格，在表格的侧边设置有代表当前行列信息的标识码。当在表格不同的栏中填入相应记号后，根据标识码即可自动识别出其代表的意义。如：表格为4*4格式，横向第一栏用x表示，纵向第一栏用y表示，剩下的3*3用于供使用人书写，其中，第二行的三栏分别表示7、8、9；第三行的三栏分别表示4、5、6；第四行的三栏分别表示1、2、3中。7对应的就是x1,y1，4对应的就是x1,y2，6对应的就是x3,y2，以些类推，即可将相应栏中的记号转换为相应的数字组合。

如图3所示，在本发明的一个实施方式中，提供一种具体的专用拍摄装置10，该专用拍摄装置包括安装有相机21的拍摄部2，和调整拍摄部2拍摄高度的拍摄支架22，该拍摄部2通过拍摄支架22支撑在待拍摄区域的上方，拍摄方向朝下，在拍摄部2内设置有通过无线方式将拍摄后图像传递至远程服务器(服务端)的无线传送模块211。其中的无线传送模块211可以是wifi模块、手机模块或蓝牙模块中的一种。

拍摄支架22可以采用分体式结构，具体包括一个用于维持重心稳定的底座221，和垂直安装在底座221上的支撑杆222，该支撑杆222为可调节高度的升降结构且相对底座221可径向旋转，拍摄部2则通过一端安装在支撑杆222立起的端头上。升降结构可以是两个相互套接的套筒结构，套接位置确定后再利用一侧的固定螺栓对两者进行相对固定。拍摄部2可随支撑杆222进行水平和垂直方向上的位置调整，以适应不同厚度的教辅书拍摄。拍摄部2的开关可设置在底座221上，而各种信号线缆则可由支撑杆222内通过。

将已经做好相应标记的教辅书放置在拍摄部2的下方，打开做好标识的页面，由拍摄部2中的相机210进行拍照，然后通过无线传送模块直接传送至服务端。同一个教辅书可以仅拍摄一页，也可以依次将做好标记的多页分别拍摄后上传。服务端会根据编制的程序步骤对图片进行裁剪、识别、排序等操作。当前教辅书拍摄完成后，按下拍摄部2的停止开关后即完成该次拍摄过程，还可以是以特定图片来作为完成的信息，如教辅书封底的条形码页，当服务端接到具有该图案的图片时，即可向拍摄装置发送停止拍摄的指令。为提高拍摄效果，可以在满足图像识别要求的前提下采用可自动调焦的相机210，使学生只需要关注拍摄页面即可。

本实施方式将专用拍摄装置作为一个独立的设备，仅完成拍摄和上传功能，具体的处理过程由远程服务器进行。这样可降低拍摄装置的成本和复杂操作，使多人共用一台拍摄装置，尤其适合学校里的每个班独立使用。

在本发明的一个实施方式中，为方便调整拍摄位置，可以在拍摄部2下方的待拍摄区域处放置用于摆放待拍摄教辅书的深色识别垫3，在拍摄时，学生只需要将待拍摄的教辅书摊开放置在深色识别垫3上，即可使教辅书处于标准的拍摄区域内。

采用深色识别垫3可以与常规白色的教辅书产生视觉差异，方便后期对拍摄图片的识别。此外，为使获取的拍摄图片四周留有易识别的区域，该深色识别垫3的尺寸优选大于最大可拍摄教辅书的尺寸。此外还可以在深色识别垫3上按a5、a4、a3等尺寸标出相应的教辅书范围标识。

进一步地，在深色识别垫3相对翻开教辅书两侧的侧边处，可以设置控制拍摄部2工作的控制开关。有些教辅书打开后如果不用手按住则会自动合上，而在按住状态下又无法去按拍摄部2的控制开关，因此，将拍摄部2的控制开关设置在深色识别垫3上可使得学生在按住教辅书的同时去触碰控制开关，方便即时拍摄。

在其它的实施方式中，也可以在深色识别垫3的相应位置安装用于夹持教辅书打开后相对两边的夹持结构(图中未示出)，如弹性条或弹性夹子等，弹性条可在不使用时贴在深色识别垫3上，在使用时，将打开的教辅书侧边夹持在弹性条和深色识别垫3之间，即可对书页形成相应的固定。而弹性夹子则可分别对翻开的两侧页面进行夹持，使教辅书保持在打开状态。

为方便学生记录信息，可以在专用拍摄装置10上设置放置或夹持笔5的固定结构23，如直接插装笔5的笔筒，或通过弹性夹持笔身的夹持卡子，或可直接连接笔5的弹性线缆等。具体的固定结构23可以设置在拍摄支架22处。这里的笔5既可以是直接书写内容的书写笔，也可以是对教辅书中相应内容进行标识的荧光笔。

为获取最优的拍摄效果，在拍摄部2上可以设置为拍摄环境提供亮度的照明灯212。该照明灯212可以根据环境亮度自动调整亮度，也可以仅输出固定亮度。此外，为提醒学生拍摄是否完成，在拍摄装置10上可以设置拍摄完成后进行声光提醒的报警器4。如，每拍摄并上传完一页后，在自动进入下一页的拍摄状态时，报警器4即向外界通过灯光或声音进行提示，提醒学生可以更换下一摘抄页或是进行下一步工作。

至此，本领域技术人员应认识到，虽然本文已详尽示出和描述了本发明的多个示例性实施例，但是，在不脱离本发明精神和范围的情况下，仍可根据本发明公开的内容直接确定或推导出符合本发明原理的许多其他变型或修改。因此，本发明的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。