一种纸质作业处理方法、装置、设备及存储介质与流程

1.本技术涉及智能学习技术领域，尤其涉及一种纸质作业处理方法、装置、设备及存储介质。


背景技术：

2.近年来随着智能学习设备在教育领域的普及和应用，智能教育设备在学生中广受好评。智能学习设备可以依靠文字识别技术和人工智能技术，对学生输入的文字内容进行识别和分析，评估学生的学习情况，极大优化了学生的学习体验。但智能学习设备普遍依赖电子显示屏幕进行交互，如学生会通过触控显示设备来书写作业，学生长期使用电子显示屏幕会造成视力损伤，应严格控制学生使用电子产品的时间，学生尽量书写纸质作业。
3.在现有技术中，一般采用摄像头拍摄纸质作业的图像，通过图像识别作业内容，并通过人工智能技术对作业内容进行分析。但是纸质作业图像受画面尺寸和图像畸变等影响，作业内容的识别准确率较低，无法保证分析结果的可信度。


技术实现要素：

4.本技术提供一种纸质作业处理方法、装置、设备及存储介质，以在用户使用点阵笔在印有点阵单元的纸质作业上书写时，获取到包含有点阵单元和书写笔迹的图像，并根据该图像中的点阵单元和书写笔迹生成高度还原的纸质作业图像，提高了纸质作业图像的精度和作业内容的识别准确率，保证了分析结果的可信度，解决了现有技术中作业分析结果的可信度较低的问题。
5.第一方面，本技术提供了一种纸质作业处理方法，包括：
6.根据多个第一图像中的点阵单元确定纸质作业中的书写笔迹，并根据所述书写笔迹生成所述纸质作业的第二图像，所述第一图像由点阵笔在印有点阵单元的所述纸质作业中书写时所述点阵笔拍摄到得到；
7.通过文字识别算法从所述第二图像中提取所述纸质作业的作业内容，并对所述作业内容进行分析，确定待学习的目标知识点；
8.根据所述目标知识点从预设习题库中获取目标习题，并根据所述目标习题生成目标作业文件。
9.进一步的，在所述根据多个第一图像中的点阵单元确定纸质作业中的书写笔迹之前，还包括：
10.获取预设的点阵图像，所述点阵图像包括多个不同的点阵单元，所述点阵单元包括预设数量的码点，所述码点为预设像素矩阵中的一个像素点；
11.将试题图像与所述点阵图像进行重叠处理，得到待打印试题文件；
12.将所述待打印试题文件发送至预先连接的打印装置，以使所述打印装置打印出印有点阵单元的纸质作业。
13.进一步的，在所述将试题图像与所述点阵图像进行重叠处理之后，还包括：
14.根据所述试题图像中每个试题内容覆盖的点阵单元，确定所述试题内容在所述点阵图像中的位置信息，并将所述试题内容与对应的位置信息关联保存；
15.将所述试题图像中试题内容覆盖的点阵单元删除，保留所述试题图像中答题区域的点阵单元。
16.进一步的，所述根据多个第一图像中的点阵单元确定纸质作业中的书写笔迹，并根据所述书写笔迹生成所述纸质作业的第二图像，包括：
17.识别所述第一图像中的点阵单元，并确定所述点阵单元在所述点阵图像中的位置信息；
18.根据所述点阵单元中的像素点生成对应的书写笔迹，并根据所述点阵单元的位置信息确定对应所述书写笔迹的位置信息；
19.根据所述点阵单元的位置信息，获取所述纸质作业对应的试题内容；
20.根据所述书写笔迹的位置信息和所述试题内容的位置信息，分别绘制所述书写笔迹和所述试题内容，得到所述第二图像。
21.进一步的，所述根据所述书写笔迹的位置信息和所述试题内容的位置信息，分别绘制所述书写笔迹和所述试题内容，包括：
22.根据所述第一图像的采集时间，确定对应所述点阵单元的书写笔迹的书写时间；
23.按照所述书写笔迹的书写时间的先后顺序，依次将所述书写笔迹绘制对应的位置信息处。
24.进一步的，所述通过文字识别算法从所述第二图像中提取所述纸质作业的作业内容，包括：
25.根据所述第二图像中各个所述书写笔迹的绘制顺序，确定第二图像中各个文字的笔画书写顺序；
26.根据所述各个文字的笔画书写顺序识别所述第二图像中的答题内容。
27.进一步的，所述根据所述各个文字的笔画书写顺序识别所述第二图像中的作业内容，包括：
28.根据每个文字的笔画书写顺序，从预设文字数据库中筛选出相匹配的目标文字；
29.在所述预设文字数据库不存在所述目标文字的情况下，通过图像文字识别算法识别所述笔画书写顺序对应的目标文字，并将所述目标文字标记为笔画书写顺序错误。
30.进一步的，在所述获取所述纸质作业对应的试题内容之后，还包括：
31.根据所述第一图像的采集时间，确定对应所述点阵单元的书写笔迹的书写时间；
32.根据所述书写笔迹的位置信息和所述试题内容的位置信息，确定所述试题内容的答题书写笔迹；
33.根据所述答题书写笔迹的书写时间，确定所述试题内容的答题时长。
34.进一步的，所述对所述作业内容进行分析，确定待学习的目标知识点，包括：
35.从所述作业内容中获取每个所述试题内容对应的答题内容，根据所述答题内容和所述试题内容的标准答案对所述答题内容进行批改，得到批改结果；
36.通过预先训练的答题分析模型对所述批改结果和所述答题时长进行分析，得到所述答题分析模型输出的学习分数；
37.在所述学习分数小于预设分数阈值的情况下，将对应所述试题内容的知识点作为
所述目标知识点。
38.进一步的，所述打印装置为热敏打印装置，所述点阵笔设置有红外摄像头和补光光源；或，所述打印装置为热敏碳带打印装置，所述点阵笔设置有红外摄像头。
39.第二方面，本技术提供了一种纸质作业处理装置，包括：
40.作业获取模块，被配置为根据多个第一图像中的点阵单元确定纸质作业中的书写笔迹，并根据所述书写笔迹生成所述纸质作业的第二图像，所述第一图像由点阵笔在印有点阵单元的所述纸质作业中书写时所述点阵笔拍摄到得到；
41.作业分析模块，被配置为通过文字识别算法从所述第二图像中提取所述纸质作业的作业内容，并对所述作业内容进行分析，确定待学习的目标知识点；
42.作业定制模块，被配置为根据所述目标知识点从预设习题库中获取目标习题，并根据所述目标习题生成目标作业文件。
43.第三方面，本技术提供了一种无人设备，包括：
44.一个或多个处理器；存储装置，存储一个或多个程序，当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如第一方面所述的纸质作业处理方法。
45.第四方面，本技术提供了一种包含计算机可执行指令的存储介质，所述计算机可执行指令在由计算机处理器执行时用于执行如第一方面所述的纸质作业处理方法。
46.本技术根据多个第一图像中的点阵单元确定纸质作业中的书写笔迹，并根据书写笔迹生成纸质作业的第二图像，第一图像由点阵笔在印有点阵单元的纸质作业中书写时点阵笔拍摄到得到；通过文字识别算法从第二图像中提取纸质作业的作业内容，并对作业内容进行分析，确定待学习的目标知识点；根据目标知识点从预设习题库中获取目标习题，并根据目标习题生成目标作业文件。通过上述技术手段，在用户使用点阵笔在印有点阵单元的纸质作业上书写时，获取到包含有点阵单元和书写笔迹的图像，并根据该图像中的点阵单元和书写笔迹生成高度还原的纸质作业图像，提高了纸质作业图像的精度和作业内容的识别准确率，保证了分析结果的可信度。根据作业内容中各个试题内容的答题时长和批改结果，分析出用户对试题内容对应的知识点的掌握程度，从而确定出用户还需加强学习的目标知识点。将目标知识点在预设习题库中对应的目标习题汇总成目标作业文件，以便用户通过完成目标作业文件来加强对目标知识点的学习，提高用户的学习效率。
附图说明
47.图1是本技术实施例提供的一种纸质作业处理方法的流程图；
48.图2是本技术实施例提供的打印纸质作业的流程图；
49.图3是本技术实施例提供的点阵单元的示意图；
50.图4是本技术实施例提供的生成待打印试题文件的流程图；
51.图5是本技术实施例提供的生成纸质作业图像的流程图；
52.图6是本技术实施例提供的绘制书写笔迹的流程图；
53.图7是本技术实施例提供的识别答题内容的流程图；
54.图8是本技术实施例提供的基于笔画书写顺序识别文字的流程图；
55.图9是本技术实施例提供的确定答题时长的流程图；
56.图10是本技术实施例中的确定目标知识点的流程图；
57.图11是本技术实施例提供的一种纸质作业处理装置的结构示意图；
58.图12是本技术实施例提供的一种纸质作业处理设备的结构示意图。
具体实施方式
59.为了使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本技术具体实施例作进一步的详细描述。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本技术，而非对本技术的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本技术相关的部分而非全部内容。在更加详细地讨论示例性实施例之前应当提到的是，一些示例性实施例被描述成作为流程图描绘的处理或方法。虽然流程图将各项操作(或步骤)描述成顺序的处理，但是其中的许多操作可以被并行地、并发地或者同时实施。此外，各项操作的顺序可以被重新安排。当其操作完成时处理可以被终止，但是还可以具有未包括在附图中的附加步骤。处理可以对应于方法、函数、规程、子例程、子程序等等。
60.本技术的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便本技术的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施，且“第一”、“第二”等所区分的对象通常为一类，并不限定对象的个数，例如第一对象可以是一个，也可以是多个。此外，说明书以及权利要求中“和/或”表示所连接对象的至少其中之一，字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
61.本实施例中提供的纸质作业处理方法可以由纸质作业处理设备执行，该纸质作业处理设备可以通过软件和/或硬件的方式实现，该纸质作业处理设备可以是两个或多个物理实体构成，也可以是一个物理实体构成。例如纸质作业处理设备可以是手机、电脑和学习平板等移动终端设备，还可以是打印设备的主控模块。
62.纸质作业处理设备安装有至少一类操作系统，纸质作业处理设备可以基于操作系统安装至少一个应用程序，应用程序可以为操作系统自带的应用程序，也可以为从第三方设备或者服务器中下载的应用程序。在该实施例中，纸质作业处理设备至少有可以执行纸质作业处理方法的应用程序，因此，纸质作业处理设备也可以是应用程序本身。例如，纸质作业处理设备还可以是移动终端设备上安装学习软件。
63.为便于理解，本实施例以打印设备的主控模块为执行纸质作业处理方法的主体为例进行描述。
64.在一实施例中，用户在写完纸质作业后，通过智能学习设备的相机拍摄纸质作业的图像，智能学习设备对该图像进行文字识别，得到纸质作业的作业内容，对作业内容进行分析以评估学生对各种知识点的学习情况。但是相机拍摄的图像受画面尺寸和图像畸变等影响，作业内容的识别准确率较低，进而导致分析结果的可信度较低。
65.为解决上述现有技术中的问题，本实施例提供了一种纸质作业处理方法，以获取高精度的纸质作业图像，提高分析结果的可信度。
66.图1给出了本技术实施例提供的一种纸质作业处理方法的流程图。参考图1，该纸质作业处理方法具体包括：
67.s110、根据多个第一图像中的点阵单元确定纸质作业中的书写笔迹，并根据书写
笔迹生成纸质作业的第二图像，第一图像由点阵笔在印有点阵单元的纸质作业中书写时点阵笔拍摄到得到。
68.在本实施例中，打印设备事先与点阵笔建立通信连接，例如打印设备与点阵笔进行蓝牙连接。当用户使用点阵笔在印有点阵单元的纸质作业上书写时，笔尖的邻域范围位于点阵笔的摄像头的拍摄区域内，点阵笔通过摄像头可拍摄到笔尖在纸质作业上留下的书写笔迹，得到包含点阵单元和书写笔迹的第一图像。点阵笔将实时拍摄到的第一图像通过蓝牙发送给打印设备，以使打印设备的主控模块通过第一图像还原出纸质作业的第二图像。
69.在一实施例中，打印设备可以打印出印制有点阵单元的纸质作业。图2是本技术实施例提供的打印纸质作业的流程图。如图2所示，该打印纸质作业的步骤具体包括s1101-s1103：
70.s1101、获取预设的点阵图像，点阵图像包括多个不同的点阵单元，点阵单元包括预设数量的码点，码点为预设像素矩阵中的一个像素点。
71.图3是本技术实施例提供的点阵单元的示意图。如图3所示，点阵单元是一个15
×
15像素矩阵11，15
×
15像素矩阵11中包括白色像素点和黑色像素点，黑色像素点为点阵单元中的码点。点阵单元中包括25个码点。码点为2
×
2像素矩阵12中的一个像素点，每个码点对应的2
×
2像素矩阵12与周围相邻码点对应的2
×
2像素矩阵12之间间隔一个像素。在2
×
2像素矩阵12中，码点位置的可能性为4，因此可存在4^20＝1099511627776个不同的点阵单元。在本实施例中，为了保证打印点阵单元，打印设备的精度至少高于300dpi，即一个像素点的尺寸小于等于84um
×
84um。若打印设备以300dpi的精度打印4a尺寸的纸质作业，可打印出2866万张点阵单元不重复的纸质作业。因此每个点阵单元都可以在纸质作业中表征一个独一无二的位置信息，相应的，通过识别第一图像中的点阵单元，即可确定该点阵单元在纸质作业中的位置信息，进而将点阵单元中的书写笔迹绘制在对应位置信息处，实现了对纸质作业中书写笔迹的高度还原。
72.在本实施例中，预先将各个点阵单元组合生成多张预设点阵图像，并记录点阵单元在预设点阵图像中的位置信息。例如，假设图3中的点阵单元位于预设点阵图像中的第一张第一行第一列，则将该点阵单元的位置信息记为(1，1，1)。当后续识别出第一图像中点阵单元为图3所示的点阵单元时，则确定第一图像中点阵单元的书写笔迹位于预设点阵图像中的第一张第一行第一列。
73.在本实施例中，从预先生成的点阵图像中，获取未被使用的点阵图像。例如，先前已经使用前3张点阵图像去打印别的纸质作业了，则获取第4张点阵图像打印当前的纸质作业。需要说明的，获取多少张点阵图像由纸质作业的张数决定，但获取原则不变。
74.s1102、将试题图像与点阵图像进行重叠处理，得到待打印试题文件。
75.示例性的，将试题图像缩放到a4尺寸后覆盖在点阵图像的上方，得到待打印试题文件。其中，待打印试题文件即为印有点阵单元的纸质作业的电子版。
76.在一实施例中，图4是本技术实施例提供的生成待打印试题文件的流程图。如图4所示，生成待打印试题文件的步骤具体包括s11021-s11022：
77.s11021、根据试题图像中每个试题内容覆盖的点阵单元，确定试题内容在点阵图像中的位置信息，并将试题内容与对应的位置信息关联保存。
78.示例性的，试题图像中包括试题内容所在的文字区域和空白的答题区域。一般来说，试题内容下方的空白区域即为对应的答题区域，用户会使用点阵笔在答题区域书写对应的答案，即点阵笔拍摄到的第一图像是针对答题区域的点阵单元的。基于该第一图像中的点阵单元，会得到纸质作业中的书写笔迹，而不能得到纸质作业中的试题内容。因此可在将试题图像覆盖在点阵图像的上方后，可基于试题内容覆盖的点阵单元的位置信息，记录下试题内容在点阵图像中的位置信息，以便后续可基于试题内容的位置信息还原纸质作业中的试题内容，得到高度还原的纸质作业图像。
79.s11022、将试题图像中试题内容覆盖的点阵单元删除，保留试题图像中答题区域的点阵单元。
80.示例性的，如果试题内容部分铺设点阵单元，点阵单元会影响用户阅读试题内容，因此将试题内容覆盖的点阵单元删除，只保留答题区域的点阵单元。
81.s1103、将待打印试题文件发送至预先连接的打印装置，以使打印设备打印出印有点阵单元的纸质作业。
82.在该实施例中，打印设备包括打印装置、主控模块、显示模块、输入模块和通信模块，打印装置、显示模块、输入模块和通信模块均与主控模块连接。主控模块用于执行纸质作业处理方法以及协调控制其他各个模块的信息，主控模块通常使用cpu或者mcu作为控制处理器，主控模块还包括电源模块，电源模块通过电池或外接电源向打印设备供电；显示模块用于人机交互，用户可以根据显示模块的指示输入控制指令，以使打印设备根据控制指令完成相应操作，也可以通过显示模块查看试题内容、待打印试题文件和作业分析结果等。输入模块包括操作输入模块和图像输入模块，操作输入模块可使用按键输入或触屏输入控制指令，图像输入模块是指输入打印装置需要打印的文字、图像内容的模块，打印内容可以从机身存储内容中选择获取，或从通信模块连接的手机等智能终端设备获取，或者从网络下载获取，也可以通过摄像头或者cis扫描传感器录入获取；通信模块是指打印设备连接网络的模块，打印设备可通过5g/4g/3g/2g等蜂窝网络或者通过wifi联网，也可通过蓝牙连接智能终端设备和点阵笔；打印装置用于打印主控模块传输的待打印试题文件或其他打印内容。
83.当主控模块生成待打印试题文件后，将待打印试题文件发送至打印装置，打印装置采用将待打印试题文件打印在纸张上，得到印有点阵单元的纸质作业。在该实施例中，为保证点阵笔拍摄到的第一图像中码点清晰，打印装置可以采用热敏打印装置或热敏碳带打印装置，这两种打印装置打印的像素点边缘清晰，像素点完整，能够清晰地呈现每个码点。除此之外，这两种打印装置体积小巧，适合桌面应用，因此适合作为用户学习专用打印装置。若打印装置采用热敏打印装置，则打印纸张采用热敏纸，打印装置的打印头通过加热热敏纸来实现图像和文字的打印。若打印装置采用热敏碳带打印装置，打印纸张可以采用普通纸张。而激光打印机和喷墨打印机的精度至少在1200dpi才能打出码点，而且码点边缘不清晰不容易识别，相比于采用激光打印机或者喷墨打印机打印码点，热敏打印装置和热敏碳带打印装置的打印成本更低且打印出的码点更加清晰，有利于提高点阵单元识别的准确性。
84.用户拿到印有点阵单元的纸质作业后，使用点阵笔在纸质作业的答题区域进行答题。点阵笔的摄像头可拍摄用户答题时笔尖书写的笔迹，并生成第一图像，将第一图像通过
蓝牙发送至打印设备的通信模块，通信模块将第一图像发送至主控模块。在该实施例中，打印装置为热敏碳带打印装置，点阵笔设置有红外摄像头。示例性的，为了提高第一图像的对比度，减少可见光对点阵单元识别过程的干扰，点阵笔采用红外摄像头，即点阵笔内部使用850nm波段的红外光源，摄像头感光芯片前设置有滤光片以滤除其他波段光线，以保留纸张上不同显色区域对850nm红外波段反射成像。在另一实施例中，打印装置为热敏打印装置，点阵笔设置有红外摄像头和补光光源。示例性的，对于采用热敏打印装置的打印设备，由于热敏纸表明经过覆膜处理，经过加热显示黑色部分的区域和未被加热显示白色部分的区域，对红外波段光线发射率相似，因此只设置有红外摄像头的点阵笔拍摄出第一图像是无法识别码点的。在此种情况下，在设置有红外摄像头的点阵笔内部加装400～750nm之间任意波段的补光补光，以使点阵笔能够拍摄到可以识别出码点的第一图像。除此之外，当打印装置为热敏打印装置时，点阵笔可以设置将环境光作为光源的摄像头。
85.进一步的，主控模块获取到通信模块传输的第一图像后，根据第一图像确定纸质作业中的书写笔迹和书写笔迹在纸质作业中的位置，将各个位置的书写笔迹进行汇总，生成纸质作业中答题区域的图像，将答题区域的图像和试题内容进汇总，可得到纸质作业图像。图5是本技术实施例提供的生成纸质作业图像的流程图。如图5所示，该生成纸质作业图像的步骤具体包括s1104-s1107：
86.s1104、识别第一图像中的点阵单元，并确定点阵单元在点阵图像中的位置信息。
87.示例性的，一个第一图像中大约显示有三个点阵单元，根据每个点阵单元中码点的位置，可确定出对应点阵单元的编码。点阵单元的编码与对应在点阵图像中的位置信息会关联保存，可根据点阵单元的编码确定点阵单元在对应点阵图像中的位置信息。参考图3，若码点在2
×
2像素矩阵的左上角，则对应转换成1000的二进制编码，若码点在2
×
2像素矩阵的右上角，则对应转换成0100的二进制编码，若码点在2
×
2像素矩阵的左下角，则对应转换成0010的二进制编码，若码点在2
×
2像素矩阵的右下角，则对应转换成0001的二进制编码。将点阵单元中所有码点对应的2
×
2像素矩阵的按照从上到下从左到右的顺序，可转换成100位的二进制编码。
88.s1105、根据点阵单元中的像素点生成对应的书写笔迹，并根据点阵单元的位置信息确定对应书写笔迹的位置信息。
89.示例性的，当用户在纸质作业的答题区域上答题时，对应点阵单元的各个像素点会被点阵笔的油墨覆盖生成笔迹，因此根据点阵单元中被油墨覆盖的像素点，可生成对应点阵单元中的书写笔迹。由于点阵图像和纸质作业是重叠的，因此点阵单元在预设点阵图像中的位置信息相当于点阵单元中的书写笔迹在纸质作业中的位置信息，可将点阵单元在点阵图像中的位置信息确定为书写笔迹在纸质作业中的位置信息。例如，点阵单元位于预设点阵图像中的第四张第一行第一列，则确定点阵单元的书写笔迹在纸质作业的第四页第一行第一列。需要说明的，本实施例提到的第四页的纸质作业并不是说明纸质作业至少有四页，而是表明各个书写笔迹所在页面在纸质作业中的翻页顺序。例如书写笔迹a和书写笔迹b分别在第四页和第五页，则可确定书写笔迹b所在页面位于书写笔迹a所在页面的下一页，以便后续将各个页面的书写笔迹按照翻页顺序生成纸质作业图像，高度还原纸质作业的书写笔迹。
90.s1106、根据点阵单元的位置信息，获取纸质作业对应的试题内容。
91.示例性的，假设点阵单元的位置信息为第一张点阵图像的第一行第一列，则根据当前存储的所有试题内容的位置信息，挑选出位置信息为第一张点阵图像的试题内容作为点阵单元所在纸质作业的试题内容。
92.s1107、根据书写笔迹的位置信息和试题内容的位置信息，分别绘制书写笔迹和试题内容，得到第二图像。
93.示例性的，根据书写笔迹的位置信息和试题内容的位置信息，将书写笔迹和试题内容分别绘制在空白图像的对应位置处，得到了高度还原的纸质作业图像。在纸质作业图像还原过程中，是一对一将纸质作业中各个像素点进行还原，保证了纸质作业图像的准确性。
94.如果纸质作业包括多个页面，则将多个页面图像按照翻页顺序进行拼接，得到纸质作业图像。可理解，如果某个试题的答案书写在了某一页的底部和下一页的顶部，按照翻页顺序将页面图像进行拼接，可避免书写答案出现混乱，高度还原纸质作业的书写笔迹，保证后续分析结果的准确性。
95.在该实施例中，图6是本技术实施例提供的绘制书写笔迹的流程图。如图6所示，该绘制书写笔迹的步骤具体包括s11071-s11072：
96.s11071、根据第一图像的采集时间，确定对应点阵单元的书写笔迹的书写时间。
97.示例性的，当用户使用点阵笔在印有点阵单元纸质作业上书写答案时，点阵笔拍摄的第一图像会记录下用户书写笔迹的过程，因此第一图像的采集时间即为第一图像中点阵单元的书写笔迹的书写时间。
98.s11072、按照书写笔迹的书写时间的先后顺序，依次将书写笔迹绘制对应的位置信息处。
99.示例性的，按照书写时间的先后顺序来绘制书写笔迹时，可以还原用户在纸质作业上书写文字时的笔画顺序，便于后续通过文字的笔画顺序进行文字识别和判断文字书写顺序是否正确。而且第一图像是实时产生，每当有第一图像生成时，即可将第一图像对应的书写笔迹进行绘制，有效提高了纸质作业图像的获取效率。
100.s120、通过文字识别算法从第二图像中提取纸质作业的作业内容，并对作业内容进行分析，确定待学习的目标知识点。
101.在本实施例中，作业内容包括试题内容和答题内容。示例性的，可通过图像文字识别算法对第二图像中的文字进行识别，得到了纸质作业中的试题内容和答题内容。
102.相比于图像文字识别算法，基于笔画顺序的文字识别算法更加准确，可基于笔画顺序的文字识别算法识别出纸质作业中的答题内容，和基于图像文字识别算法识别出纸质作业中的试题内容。示例性的，图7是本技术实施例提供的识别答题内容的流程图。如图7所示，该识别答题内容的步骤具体包括s1201-s1202：
103.s1201、根据第二图像中各个书写笔迹的绘制顺序，确定第二图像中各个文字的笔画书写顺序。
104.示例性的，多个点阵单元中的书写笔迹可以绘制成文字的某个笔画，根据这些书写笔迹的绘制顺序可以得到该笔画的书写顺序。多个笔画可以组成一个文字，根据这些笔画的书写顺序可以得到对应文字的笔画书写顺序。
105.s1202、根据各个文字的笔画书写顺序识别第二图像中的答题内容。
106.在该实施例中，图8是本技术实施例提供的基于笔画书写顺序识别文字的流程图。如图8所述，该基于笔画书写顺序识别文字的具体包括s12021-s12022：
107.s12021、根据每个文字的笔画书写顺序，从预设文字数据库中筛选出相匹配的目标文字。
108.s12022、在预设文字数据库不存在目标文字的情况下，通过图像文字识别算法识别笔画书写顺序对应的目标文字，并将目标文字标记为笔画书写顺序错误。
109.示例性的，预设文字数据库中每个文字都对应一个正确的笔画书写顺序，将文字的笔画书写顺序与预设文字数据库中各个正确笔画书写顺序进行比较，确定相同的正确笔画书写顺序对应的文字为笔画书写顺序的目标文字。如果预设文字数据库中没有与该笔画书写顺序相同的正确笔画书写顺序，则可表明该笔画书写顺序错误。此时，可通过图像文字识别算法识别笔画书写顺序对应的目标文字，在将目标文字标记为笔画书写顺序错误，以当用户查看分析结果中可以发现该目标文字的笔画书写顺序错误，进而纠正对应目标文字的笔画书写顺序，提高用户的学习效率。
110.在本实施例中，目标知识点可理解为用户待需要加强学习的知识短板。可将作业内容中的答题内容和试题内容的标准答案进行比较，确定答题内容的正确率。将正确率低于及格线的试题内容对应的知识点作为待学习的目标知识点，以便用户可以针对目标知识点进行巩固学习，将答题正确率提高至百分百。
111.知识点的掌握程度不仅和答题正确率相关，还与答题时长相关，答题时长越久则表明用户对该知识点的掌握程度越低，因此可通过确定用户的答题时长，反应用户对知识点的掌握程度。在该实施例中，图9是本技术实施例提供的确定答题时长的流程图。如图9所示，该确定答题时长的步骤具体包括s1203-s1205：
112.s1203、根据第一图像的采集时间，确定对应点阵单元的书写笔迹的书写时间。
113.示例性的，当用户使用点阵笔在印有点阵单元的答题区域书写答案时，点阵笔拍摄的第一图像会记录下用户书写答案的过程，因此第一图像的采集时间即为第一图像中点阵单元的书写笔迹的书写时间。
114.s1204、根据书写笔迹的位置信息和试题内容的位置信息，确定试题内容的答题书写笔迹。
115.示例性的，试题内容下方的空白区域即为对应的答题区域，因此可根据书写笔迹的位置信息和试题内容的位置信息，将位于试题内容下方的书写笔迹作为该试题内容的答题书写笔迹。
116.s1205、根据答题书写笔迹的书写时间，确定试题内容的答题时长。
117.示例性的，将答题书写笔迹中最后一个笔迹的书写时间减去第一个笔迹的书写时间，得到试题内容的答题时长。
118.在另一实施例中，对答题时长和作业内容一同分析用户对知识点的掌握情况，精准确定出用户的目标知识点，以便用户加强对目标知识点的学习。示例性的，图10是本技术实施例中的确定目标知识点的流程图。如图10所示，该确定目标知识点的步骤具体包括s1206-s1208：
119.s1206、从作业内容中获取每个试题内容对应的答题内容，根据答题内容和试题内容的标准答案对答题内容进行批改，得到批改结果。
120.在本实施例中，批改结果包括答题正确率和错误内容。将答题内容与标准答案进行比较，确定出错误部分，并根据错误部分在标准答案中的得分占比，得到答题正确率。
121.s1207、通过预先训练的答题分析模型对批改结果和答题时长进行分析，得到答题分析模型输出的学习分数。
122.在本实施例中，答题分析模型是用于根据批改结果中的错误部分和答题正确率以及答题时长，预测用户对试题内容对应的知识点的学习分数的神经网络模型。学习分数可以表征用户对知识点的掌握程度，学习分数越高掌握程度越高，学习分数越低掌握程度越低。
123.s1208、在学习分数小于预设分数阈值的情况下，将对应试题内容的知识点作为目标知识点。
124.在本实施例中，通过设置预设分数阈值作为用户熟练掌握试题内容对应的知识点时的最低学习分数。当学习分数高于或等于预设分数阈值时，表明用户已熟练掌握该试题内容对应的知识点；当学习分数低于预设分数阈值时，表明用户还未熟练掌握该试题内容对应的知识点。因此在学习分数低于预设分数阈值的情况下，可将该试题内容的知识点作为用户待学习的目标知识点，以便用户加强对该目标知识点的学习，及时补齐学习短板，有利于提高用户的学习效率和学习效果。
125.s130、根据目标知识点从预设习题库中获取目标习题，并根据目标习题生成目标作业文件。
126.在本实施例中，会预先收集各种知识点涉及的习题，将知识点和对应习题关联保存在预设习题库中。在确定出用户的目标知识点后，根据目标知识点从预设习题库中搜索出适合用户学习水平的目标习题，根据目标习题生成定制化的目标作业文件。示例性的，对目标习题与点阵图像进行重叠处理以生成目标作业文件，通过打印装置将目标作业文件打印在纸张上，用户可使用点阵笔在该纸张进行答题以加强对目标知识点的学习。用户答题时点阵笔拍摄到第一图像，再基于第一图像得到作业内容和答题时长，然后再次分析出用户对该知识点的掌握程度，基于掌握程度目标系统并生成目标作业文件，整个学习过程形成了一个针对性学习的闭环过程，有利于提高用户的学习效率。
127.综上，本技术实施例提供的纸质作业处理方法，根据多个第一图像中的点阵单元确定纸质作业中的书写笔迹，并根据书写笔迹生成纸质作业的第二图像，第一图像由点阵笔在印有点阵单元的纸质作业中书写时点阵笔拍摄到得到；通过文字识别算法从第二图像中提取纸质作业的作业内容，并对作业内容进行分析，确定待学习的目标知识点；根据目标知识点从预设习题库中获取目标习题，并根据目标习题生成目标作业文件。通过上述技术手段，在用户使用点阵笔在印有点阵单元的纸质作业上书写时，获取到包含有点阵单元和书写笔迹的图像，并根据该图像中的点阵单元和书写笔迹生成高度还原的纸质作业图像，提高了纸质作业图像的精度和作业内容的识别准确率，保证了分析结果的可信度。根据作业内容中各个试题内容的答题时长和批改结果，分析出用户对试题内容对应的知识点的掌握程度，从而确定出用户还需加强学习的目标知识点。将目标知识点在预设习题库中对应的目标习题汇总成目标作业文件，以便用户通过完成目标作业文件来加强对目标知识点的学习，提高用户的学习效率。
128.在上述实施例的基础上，图11为本技术实施例提供的一种纸质作业处理装置的结
构示意图。参考图11，本实施例提供的纸质作业处理装置具体包括：作业获取模块21、作业分析模块22和作业定制模块23。
129.其中，作业获取模块，被配置为根据多个第一图像中的点阵单元确定纸质作业中的书写笔迹，并根据书写笔迹生成纸质作业的第二图像，第一图像由点阵笔在印有点阵单元的纸质作业中书写时点阵笔拍摄到得到；
130.作业分析模块，被配置为通过文字识别算法从第二图像中提取纸质作业的作业内容，并对作业内容进行分析，确定待学习的目标知识点；
131.作业定制模块，被配置为根据目标知识点从预设习题库中获取目标习题，并根据目标习题生成目标作业文件。
132.在上述实施例的基础上，纸质作业处理装置包括打印模块，打印模块包括：点阵图像获取单元，被配置为在根据多个第一图像中的点阵单元确定纸质作业中的书写笔迹之前，获取预设的点阵图像，点阵图像包括多个不同的点阵单元，点阵单元包括预设数量的码点，码点为预设像素矩阵中的一个像素点；图像重叠单元，被配置为将试题图像与点阵图像进行重叠处理，得到待打印试题文件；打印单元，被配置为将待打印试题文件发送至预先连接的打印装置，以使打印装置打印出印有点阵单元的纸质作业。
133.在上述实施例的基础上，图像重叠单元包括：位置记录子单元，被配置为在将试题图像与点阵图像进行重叠处理之后，根据试题图像中每个试题内容覆盖的点阵单元，确定试题内容在点阵图像中的位置信息，并将试题内容与对应的位置信息关联保存；保留子单元，被配置为将试题图像中试题内容覆盖的点阵单元删除，保留试题图像中答题区域的点阵单元。
134.在上述实施例的基础上，作业获取模块包括：位置确定单元，被配置为识别第一图像中的点阵单元，并确定点阵单元在点阵图像中的位置信息；笔迹确定单元，被配置为根据点阵单元中的像素点生成对应的书写笔迹，并根据点阵单元的位置信息确定对应书写笔迹的位置信息；试题获取单元，被配置为根据点阵单元的位置信息，获取纸质作业对应的试题内容；笔迹和试题绘制单元，被配置为根据书写笔迹的位置信息和试题内容的位置信息，分别绘制书写笔迹和试题内容，得到第二图像。
135.在上述实施例的基础上，笔迹和试题绘制单元包括：第一书写时间确定子单元，被配置为根据第一图像的采集时间，确定对应点阵单元的书写笔迹的书写时间；书写笔迹绘制子单元，被配置为按照书写笔迹的书写时间的先后顺序，依次将书写笔迹绘制对应的位置信息处。
136.在上述实施例的基础上，作业分析模块包括：笔画书写顺序确定单元，被配置为根据第二图像中各个书写笔迹的绘制顺序，确定第二图像中各个文字的笔画书写顺序；答题内容识别单元，被配置为根据各个文字的笔画书写顺序识别第二图像中的答题内容。
137.在上述实施例的基础上，答题内容识别单元包括：文字匹配子单元，被配置为根据每个文字的笔画书写顺序，从预设文字数据库中筛选出相匹配的目标文字；文字标记子单元，被配置为在预设文字数据库不存在目标文字的情况下，通过图像文字识别算法识别笔画书写顺序对应的目标文字，并将目标文字标记为笔画书写顺序错误。
138.在上述实施例的基础上，纸质作业处理装置包括答题时长确定模块，答题时长确定模块包括：书写时间确定单元，被配置为在获取纸质作业对应的试题内容之后，根据第一
图像的采集时间，确定对应点阵单元的书写笔迹的书写时间；答题笔迹确定单元，被配置为根据书写笔迹的位置信息和试题内容的位置信息，确定试题内容的答题书写笔迹；答题时长确定单元，被配置为根据答题书写笔迹的书写时间，确定试题内容的答题时长。
139.在上述实施例的基础上，作业分析模块包括：批改单元，被配置为从作业内容中获取每个试题内容对应的答题内容，根据答题内容和试题内容的标准答案对答题内容进行批改，得到批改结果；分析单元，被配置为通过预先训练的答题分析模型对批改结果和答题时长进行分析，得到答题分析模型输出的学习分数；知识点确定单元，被配置为在学习分数小于预设分数阈值的情况下，将对应试题内容的知识点作为目标知识点。
140.在上述实施例的基础上，打印装置为热敏打印装置，点阵笔设置有红外摄像头和补光光源；或，打印装置为热敏碳带打印装置，点阵笔设置有红外摄像头。
141.上述，本技术实施例提供的纸质作业处理装置，根据多个第一图像中的点阵单元确定纸质作业中的书写笔迹，并根据书写笔迹生成纸质作业的第二图像，第一图像由点阵笔在印有点阵单元的纸质作业中书写时点阵笔拍摄到得到；通过文字识别算法从第二图像中提取纸质作业的作业内容，并对作业内容进行分析，确定待学习的目标知识点；根据目标知识点从预设习题库中获取目标习题，并根据目标习题生成目标作业文件。通过上述技术手段，在用户使用点阵笔在印有点阵单元的纸质作业上书写时，获取到包含有点阵单元和书写笔迹的图像，并根据该图像中的点阵单元和书写笔迹生成高度还原的纸质作业图像，提高了纸质作业图像的精度和作业内容的识别准确率，保证了分析结果的可信度。根据作业内容中各个试题内容的答题时长和批改结果，分析出用户对试题内容对应的知识点的掌握程度，从而确定出用户还需加强学习的目标知识点。将目标知识点在预设习题库中对应的目标习题汇总成目标作业文件，以便用户通过完成目标作业文件来加强对目标知识点的学习，提高用户的学习效率。
142.本技术实施例提供的纸质作业处理装置可以用于执行上述实施例提供的纸质作业处理方法，具备相应的功能和有益效果。
143.图12是本技术实施例提供的一种纸质作业处理设备的结构示意图，参考图12，该纸质作业处理设备包括：处理器31、存储器32、通信装置33、输入装置34及输出装置35。该纸质作业处理设备中处理器31的数量可以是一个或者多个，该纸质作业处理设备中的存储器32的数量可以是一个或者多个。该纸质作业处理设备的处理器31、存储器32、通信装置33、输入装置34及输出装置35可以通过总线或者其他方式连接。
144.存储器32作为一种计算机可读存储介质，可用于存储软件程序、计算机可执行程序以及模块，如本技术任意实施例的纸质作业处理方法对应的程序指令/模块(例如，纸质作业处理装置中的作业获取模块21、作业分析模块22和作业定制模块23)。存储器32可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序；存储数据区可存储根据设备的使用所创建的数据等。此外，存储器32可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非易失性固态存储器件。在一些实例中，存储器可进一步包括相对于处理器远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至设备。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
145.通信装置33用于进行数据传输。
146.处理器31通过运行存储在存储器32中的软件程序、指令以及模块，从而执行设备的各种功能应用以及数据处理，即实现上述的纸质作业处理方法。
147.输入装置33可用于接收输入的数字或字符信息，以及产生与设备的用户设置以及功能控制有关的键信号输入。输出装置35可包括显示屏等显示设备。
148.上述提供的纸质作业处理设备可用于执行上述实施例提供的纸质作业处理方法，具备相应的功能和有益效果。
149.本技术实施例还提供一种包含计算机可执行指令的存储介质，计算机可执行指令在由计算机处理器执行时用于执行一种纸质作业处理方法，该纸质作业处理方法包括：根据多个第一图像中的点阵单元确定纸质作业中的书写笔迹，并根据书写笔迹生成纸质作业的第二图像，第一图像由点阵笔在印有点阵单元的纸质作业中书写时点阵笔拍摄到得到；通过文字识别算法从第二图像中提取纸质作业的作业内容，并对作业内容进行分析，确定待学习的目标知识点；根据目标知识点从预设习题库中获取目标习题，并根据目标习题生成目标作业文件。
150.存储介质——任何的各种类型的存储器设备或存储设备。术语“存储介质”旨在包括：安装介质，例如cd-rom、软盘或磁带装置；计算机系统存储器或随机存取存储器，诸如dram、ddr ram、sram、edo ram，兰巴斯(rambus)ram等；非易失性存储器，诸如闪存、磁介质(例如硬盘或光存储)；寄存器或其它相似类型的存储器元件等。存储介质可以还包括其它类型的存储器或其组合。另外，存储介质可以位于程序在其中被执行的第一计算机系统中，或者可以位于不同的第二计算机系统中，第二计算机系统通过网络(诸如因特网)连接到第一计算机系统。第二计算机系统可以提供程序指令给第一计算机用于执行。术语“存储介质”可以包括驻留在不同位置中(例如在通过网络连接的不同计算机系统中)的两个或更多存储介质。存储介质可以存储可由一个或多个处理器执行的程序指令(例如具体实现为计算机程序)。
151.当然，本技术实施例所提供的一种包含计算机可执行指令的存储介质，其计算机可执行指令不限于如上的纸质作业处理方法，还可以执行本技术任意实施例所提供的纸质作业处理方法中的相关操作。
152.上述实施例中提供的纸质作业处理装置、存储介质及纸质作业处理设备可执行本技术任意实施例所提供的纸质作业处理方法，未在上述实施例中详尽描述的技术细节，可参见本技术任意实施例所提供的纸质作业处理方法。
153.上述仅为本技术的较佳实施例及所运用的技术原理。本技术不限于这里的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行的各种明显变化、重新调整及替代均不会脱离本技术的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本技术进行了较为详细的说明，但是本技术不仅仅限于以上实施例，在不脱离本技术构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本技术的范围由权利要求的范围决定。