作業(yè)圖形識別控制技術的研究與開發(fā).pdf

1、作業(yè)是教學過程中的一個重要環(huán)節(jié)，現代教育技術的迅猛發(fā)展以及傳統(tǒng)作業(yè)技術手段的落后使作業(yè)環(huán)節(jié)手段改革的問題被提了出來。遠程作業(yè)系統(tǒng)在作業(yè)技術手段改革方面進行了有益的嘗試，解決了數學表達式的自動識別和批改的難題，然而對于基礎力學等理工科基礎課程而言，作業(yè)題目中常常包含一些圖形內容，學生經常需要繪制作業(yè)圖形。本論文對作業(yè)圖形自動識別批改進行了比較深入的研究。 圖形識別有很多種方法，處理過程皆是由特征提取和識別這兩個主要階段組成。作業(yè)圖

2、形的識別也同樣是分這兩個階段完成，由于作業(yè)圖形識別具有自身的特殊性，不同于一般的圖形識別，須要同時提取教師圖素和學生圖素的特征，包括空間特征、屬性特征，屬性特征是圖素自身具有的特征，空間特征是教師圖素之間和學生圖素之間的位置、拓撲關系特征，識別階段的工作是對提取的圖素特征加以分類、理解。作業(yè)圖形識別沒有精確的計算模型，本文在模糊識別的基礎上提出一種多因素相似模型MFModel來識別學生所畫圖素和教師的關鍵圖素的相似度，首先計算圖素的局部

3、相似度，如果局部相似度達到局部相似度閾值，則進一步考慮全局相似度，當學生中的一個圖素和教師中的一個圖素的全局相似度達到全局相似度的閾值，我們就認為學生所畫圖素是正確的，反之則錯誤。 本文針對圖形類作業(yè)的識別存在的幾個關鍵問題進行了研究，創(chuàng)新性的研究成果主要有： 1)提出一種作業(yè)圖形位置關系識別模型DCone模型，該模型擴展了Cone錐形法模型，綜合方向和距離特征，使得作業(yè)圖形的圖素之間位置關系更加精確。 2)提出

4、了圖形與符號表達式耦合識別的EGC算法，解決作業(yè)圖形中一類特殊的問題：不同學生假設的圖形方向不同，得到的符號表達式也不同，識別符號表達式的同時需要綜合學生假設的圖形方向。 3)提出了作業(yè)圖形多因素相似模型MFModel，該模型由作業(yè)圖形識別中四個主要的因素構成，即GUType圖素類型、GUAttri圖素屬性、GUPos位置關系、GUTop拓撲關系，這四個因素中任何一個不能獨立決定兩個圖素間的相似性，而是按照一定的權重共同決定兩個