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基于力学作业图形识别技术的研究

焦飞

   作业是教学过程中的一个重要环节,现代教育技术的迅猛发展以及传统作业技术手段的落后使作业环节手段改革的问题被提了出来。远程作业系统在作业技术手段改革方面进行了有益的尝试,解决了数学表达式的自动识别和批改的难题,然而对于基础力学等理工科基础课程而言,作业题目中常常包含一些图形内容,学生经常需要绘制作业图形。本论文对作业图形自动批改进行了比较深入的研究: 首先本论文建立了完整的答案图以及学生图形的拓扑关系。将整个图形元素看作一个整体,提出了分别用11种相邻关系、12种位置关系组成的空间关系特征表的构建方法,利用这个特征表有效地描述图形元素之间的几何关系。 本论文提出了由图形类型,线条属性,图素参标和空间关系(包括相邻关系以及位置关系)四类评判要素组成的识别评判标准,学生的绘图错误分类为匹配错误以及属性错误,两类作业错误的识别分别对应两个识别模块,即图形匹配以及属性检测模块。 本论文针对作业图形无绘图起点、无绘图顺序、无精确尺寸、无固定比例尺等四“无”定性图形的特点,提出了利用相邻关系和位置关系对定性图形进行识别的算法,以及通过基准图对实现的识别控制策略。 本论文设计了作业图形的辅助识别模块,包含图形标注识别、特殊指定识别、图形识别评分算法、评分结果显示模块(包括错误显示与最终得分)。在以上工作基础上,本论文编写作业图形识别与批改的程序。开发了基于网络环境下的作业图形识别模块,经过验证,取得了良好的识别效果。……   
[关键词]:作业图形;图形识别;基准图对;图形匹配;属性检测
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:华东师范大学2007年
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