本发明涉及教学，具体为用于制作人体肺与外界气体交换模型实验的智能评分系统。
背景技术：
1、初中理化生(物理、化学、生物)三门学科总共包含了70+个单独实验，制作人体肺与外界气体交换模型是其中的一个生物实验。理化生实验实操已经计划列入中考范围，各初中学校也开始展开对理化生实验实际操作课程的人力、物资成本的投入。实验实操讲究操作的规范性，是注重过程的，而一位老师的注意力是有限的，最多能同时指导(监考)2至3位学生的实验操作，特别是实验实操考试的时候，这无疑需要消耗大量的人力资源，现已有将ai运用于理化生实验的技术，基于yolo的目标检测是一种相当成熟的ai技术，在工业运用上，使用成熟的技术达成问题的解决一直是商品运用的最佳办法，yolo把目标检测问题简化成了一个回归问题,直接从图像像素出发,去得到框和分类概率。
2、经检索，发现现有技术中的理化生实验ai典型的如公开号cn111314390a一种基于图像识别的理化生实验ai课堂系统，包括实验台、实验课堂智能分析设备、外部设备。实验台，包括学生端、网络摄像机。外部设备包括教师端、教师移动端、学生端。实验台的网络摄像机经由网络与所述实验课堂智能分析设备互通，通过网络摄像机采集学生操作实验视频。实验课堂智能分析设备，包括接收单元、智能分析单元、控制单元。智能分析单元根据所述接收单元接收到实验台学生端发送的实验步骤判断请求及相关网络摄像机的信息，获取网络摄像机拍摄的当前实验台实验状态视频数据进行图像处理、ai分析，进而判断当前步骤结果是否正确。其主要特点是当人工智能分析单元无法判断当前学生提交的步骤是否正确，教师移动端通过网络获取对应学生实验台的实时视频画面，手动判断学生实验步骤操作通过、不通过。
3、综上所述，现有的使用ai的目标检测技术+具体实验的教学系统，不具有自主评分的功能，针对上述问题，需要对现有系统进行改进。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供用于制作人体肺与外界气体交换模型实验的智能评分系统，以解决上述背景技术中提出的现有的使用ai的目标检测技术+具体实验的教学系统，不具有自主评分的功能的问题。
2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：用于制作人体肺与外界气体交换模型实验的智能评分系统，包括：
3、硬件模组，所述硬件模组由带摄像头的学生平板和带高算力的服务器两部分构成，所述带摄像头的学生平板部分由摄像头单元、交互触碰输入单元和显示单元构成，同时服务器部分由图像解码单元、深度网络单元、逻辑解析单元、图像编码单元构成。
4、优选的，所述平板部分接收到人肺模型实验开始信号后，将开始信号传给服务器端，同时摄像头单元开始工作。
5、优选的，所述摄像头单元开始工作后部署于服务器端的算法启动，接收摄像头单元传回的人肺模型实验的实时视频流，对视频流进行解码。
6、优选的，所述人肺模型为经过yolo深度网络进行训练，得到专门适用于人肺模型实验的深度检测模型。
7、优选的，所述接收到解码后的图像信息，使用已训练好深度检测网络对图像的进行一系列的黑盒运算，输出后续算法需要的各目标的位置信息。
8、优选的，所述输出后续算法需要的目标包括玻璃罩、橡皮塞、橡皮膜和气球。
9、优选的，所述算法得分点包括a两个气球分别套在y型管末端；b连好气球的y型管和橡胶塞连接；c组装好的橡皮塞装入玻璃罩；d橡皮膜固定在玻璃罩底部；e演示吸气的过程；f演示呼气的过程；g答题卡上选项正确；h整理器材。
10、优选的，所述服务器部分根据得分点的不同，从检测网络输出的所有目标信息的列表中，获取该得分点各相关目标的位置信息，从时间和空间这两个维度，进行一系列的逻辑判断，以确认学生的人肺模型实验操作是否符合规范，符合操作规范则该得分点赋1分，并且对该时段的摄像头画面进行截图，作为得分依据以方便后续的复查，否则该得分点赋0分。
11、优选的，所述深度检测模型每处理一帧图片，都会将得分情况回传给平板端，平板将实时显示学生在摄像头下的操作画面以及各得分点的得分情况。
12、优选的，所述学生和平板端交互答题的信息，直接由平板端进行数据比对，并对相关得分点进行赋分，该得分点得分情况的显示将实时更新，直到考试结束。
13、与现有技术相比，本发明的有益效果是：该用于制作人体肺与外界气体交换模型实验的智能评分系统，
14、本发明通过由带摄像头的学生平板和带高算力的服务器的配合使用可有效解决现有的使用ai的目标检测技术+具体实验的教学系统，不具有自主评分的功能的问题，yolo具有精小快速的特点，且针对人肺模型实验的业务逻辑代码用时很短，本发明可以在学生边做实验的过程中，就可直接将实验操作的得分情况实时给出，用以进行考试打分或教学辅助，由于本发明的独特性，且人肺模型实验作为理化生实验的一部分，本发明的出现也提升了理化生实验智能化评分的完整性。
1.用于制作人体肺与外界气体交换模型实验的智能评分系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的用于制作人体肺与外界气体交换模型实验的智能评分系统，其特征在于：所述平板部分接收到人肺模型实验开始信号后，将开始信号传给服务器端，同时摄像头单元开始工作。
3.根据权利要求1所述的用于制作人体肺与外界气体交换模型实验的智能评分系统，其特征在于：所述摄像头单元开始工作后部署于服务器端的算法启动，接收摄像头单元传回的人肺模型实验的实时视频流，对视频流进行解码。
4.根据权利要求3所述的用于制作人体肺与外界气体交换模型实验的智能评分系统，其特征在于：所述人肺模型为经过yolo深度网络进行训练，得到专门适用于人肺模型实验的深度检测模型。
5.根据权利要求3所述的用于制作人体肺与外界气体交换模型实验的智能评分系统，其特征在于：所述接收到解码后的图像信息，使用已训练好深度检测网络对图像的进行一系列的黑盒运算，输出后续算法需要的各目标的位置信息。
6.根据权利要求5所述的用于制作人体肺与外界气体交换模型实验的智能评分系统，其特征在于：所述输出后续算法需要的目标包括玻璃罩、橡皮塞、橡皮膜和气球。
7.根据权利要求6所述的用于制作人体肺与外界气体交换模型实验的智能评分系统，其特征在于：所述算法得分点包括a两个气球分别套在y型管末端；b连好气球的y型管和橡胶塞连接；c组装好的橡皮塞装入玻璃罩；d橡皮膜固定在玻璃罩底部；e演示吸气的过程；f演示呼气的过程；g答题卡上选项正确；h整理器材。
8.根据权利要求1所述的用于制作人体肺与外界气体交换模型实验的智能评分系统，其特征在于：所述服务器部分根据得分点的不同，从检测网络输出的所有目标信息的列表中，获取该得分点各相关目标的位置信息，从时间和空间这两个维度，进行一系列的逻辑判断，以确认学生的人肺模型实验操作是否符合规范，符合操作规范则该得分点赋1分，并且对该时段的摄像头画面进行截图，作为得分依据以方便后续的复查，否则该得分点赋0分。
9.根据权利要求4所述的用于制作人体肺与外界气体交换模型实验的智能评分系统，其特征在于：所述深度检测模型每处理一帧图片，都会将得分情况回传给平板端，平板将实时显示学生在摄像头下的操作画面以及各得分点的得分情况。
10.根据权利要求1所述的用于制作人体肺与外界气体交换模型实验的智能评分系统，其特征在于：所述学生和平板端交互答题的信息，直接由平板端进行数据比对，并对相关得分点进行赋分，该得分点得分情况的显示将实时更新，直到考试结束。
