“P+S”一體化人工智能監(jiān)考機(jī)器人系統(tǒng)設(shè)計(jì)

張建 陳曉菲

（河北經(jīng)貿(mào)大學(xué) 河北省石家莊市 050000）

公平的考試環(huán)境是考試質(zhì)量的基本保證。為提升國家教育考試、事業(yè)考試的嚴(yán)密化管理體系,營(yíng)造公平公正的考場(chǎng)秩序，考場(chǎng)、考點(diǎn)必須建設(shè)健全良好的考試監(jiān)督體系[1]。目前大部分考場(chǎng)監(jiān)考方式采用人工“1+1”前后流動(dòng)監(jiān)考模式。但隨著各種信息化產(chǎn)品的開發(fā)，學(xué)生的能動(dòng)性增強(qiáng)，教師的可視范圍逐漸縮小，“一靜一動(dòng)”的傳統(tǒng)模式因其不穩(wěn)定性所引起的專業(yè)人員需求大、考場(chǎng)干擾性強(qiáng)、公平與偏見等問題漸顯。2018 年注冊(cè)會(huì)計(jì)師全國統(tǒng)一考試綜合階段考試中全美在線將“ATA 智能監(jiān)考機(jī)器人”投入試點(diǎn)工作，引入人證核驗(yàn)一體技術(shù)，利用內(nèi)置身份證模塊及深度學(xué)習(xí)算法實(shí)現(xiàn)考生的身份核驗(yàn)工作及考場(chǎng)行為變化監(jiān)督[2]，在一定程度上實(shí)現(xiàn)了無人化的智能監(jiān)考。但是在無平臺(tái)解碼下其內(nèi)部使用的傳統(tǒng)學(xué)習(xí)算法計(jì)算量大并且在訓(xùn)練階段數(shù)據(jù)量需求冗雜，無法支持大規(guī)模、大數(shù)據(jù)庫下的考試場(chǎng)景。此外線上考試的發(fā)展使智能監(jiān)考方式無法實(shí)現(xiàn)高嚴(yán)密化管理，考場(chǎng)監(jiān)督體系迫切需要引入更高質(zhì)量的智能監(jiān)考技術(shù)。

在線下考試中不僅監(jiān)考過程需要大量的人力物力來支持考試監(jiān)考流程的開展，隨著傳統(tǒng)閱卷向著保密性更強(qiáng)、監(jiān)督效果更強(qiáng)的網(wǎng)上閱卷方式轉(zhuǎn)變，監(jiān)考教師在考后還需要投入大量的時(shí)間進(jìn)行答卷掃描及試題批改。在大型考試的閱卷流程中主要分為人工與機(jī)讀閱卷，主要依托計(jì)算機(jī)及電子掃描儀。其中在任何一種閱卷形式前都需要將每位考生的試題答案錄入為電子版然后展開閱卷。以考研閱卷為例，考研統(tǒng)考科目實(shí)行集中統(tǒng)一閱卷，主觀題與客觀題分別要進(jìn)行人工閱卷與機(jī)讀閱卷，考研閱卷基本在十天左右。據(jù)統(tǒng)計(jì)在2021 年，河北省共報(bào)考147188 人，閱卷教師需要在十天之內(nèi)完成試卷整理、錄入、批閱、登記等工作，可見時(shí)間的緊迫性與工作的繁瑣性。

綜上所述，根據(jù)當(dāng)前考試環(huán)境及網(wǎng)絡(luò)閱卷模式的需要，本文將基于OpenCV 軟件庫與深度學(xué)習(xí)、Python 技術(shù)、SLAM 技術(shù)等實(shí)現(xiàn)“P+S”一體化雙重監(jiān)考保障并實(shí)現(xiàn)收卷即判卷的高效率判卷功能，充分融合各系統(tǒng)優(yōu)勢(shì)及線上考試的發(fā)展趨勢(shì)，充分實(shí)現(xiàn)公平公正的監(jiān)考目的并進(jìn)一步為考生信息的核驗(yàn)及考試閱卷提供方便。

1 監(jiān)考機(jī)器人系統(tǒng)整體運(yùn)行

“P+S”監(jiān)考機(jī)器人是基于人臉識(shí)別、運(yùn)動(dòng)識(shí)別、機(jī)器識(shí)別、指紋識(shí)別及機(jī)器人定位等技術(shù)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行融合開發(fā)與二次組合的一體化監(jiān)考及輔助掃描閱卷系統(tǒng)。我們?cè)诂F(xiàn)有的一般電子檢測(cè)設(shè)備的基礎(chǔ)上進(jìn)一步優(yōu)化升級(jí)，最終設(shè)計(jì)出一款由移動(dòng)機(jī)器人監(jiān)考系統(tǒng)、實(shí)時(shí)記錄攝像系統(tǒng)、終端監(jiān)考服務(wù)器三個(gè)子系統(tǒng)結(jié)合而成的集預(yù)防違紀(jì)與檢測(cè)違紀(jì)雙重功能的一體化監(jiān)考機(jī)器人。在線下考試中，我們將移動(dòng)監(jiān)考機(jī)器人嵌入電子掃描儀實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)高效的判卷功能。

隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)水平的提高，線上教學(xué)方式也廣泛應(yīng)用到大中小學(xué)相關(guān)課程的教學(xué)中[3]。不少課程也采取遠(yuǎn)程監(jiān)考模式，這種遠(yuǎn)程考試相較于傳統(tǒng)考試模式其規(guī)范性及公正性問題更為突出。其次教育行業(yè)及社會(huì)崗位的應(yīng)聘逐漸向線上PC 端考試模式轉(zhuǎn)變，為了解決各種監(jiān)考模式問題，我們?cè)趦?yōu)化監(jiān)考系統(tǒng)的同時(shí)通過創(chuàng)新監(jiān)控機(jī)器人內(nèi)部子系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，設(shè)置實(shí)時(shí)記錄攝像系統(tǒng)的雙狀態(tài)模式，使監(jiān)考機(jī)器人系統(tǒng)既可實(shí)現(xiàn)線下監(jiān)考工作，又可應(yīng)用于線上考試。

如圖1 所示，為了實(shí)現(xiàn)全過程的考試監(jiān)督體系，我們將子系統(tǒng)的運(yùn)行貫穿于考前、考中、考后全階段。移動(dòng)監(jiān)考機(jī)器人主要設(shè)置有動(dòng)靜兩種狀態(tài)，即實(shí)現(xiàn)違規(guī)產(chǎn)品掃描、自動(dòng)收發(fā)卷的移動(dòng)狀態(tài)及考中靜止?fàn)顟B(tài)?？记皺C(jī)器人監(jiān)考系統(tǒng)中提前錄入考生身份信息并在開考前完成考生身份確認(rèn)工作?？己髾C(jī)器人設(shè)置移動(dòng)狀態(tài)，根據(jù)考試指令完成試題分發(fā)工作并歸位切換為靜止?fàn)顟B(tài)以防止考中移動(dòng)對(duì)考生的影響?？己笠苿?dòng)機(jī)器人實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)換及答卷回收工作，在試題收取過程中實(shí)現(xiàn)答卷的掃描及客觀題的判卷工作。實(shí)時(shí)記錄攝像系統(tǒng)執(zhí)行考中情況的指令及異常行為的識(shí)別記錄。考前實(shí)時(shí)記錄攝像系統(tǒng)提前錄入對(duì)比采樣信息，考中執(zhí)行考生異常行為捕獲及情況指令識(shí)別并反饋到終端監(jiān)考服務(wù)器進(jìn)行異常行為的識(shí)別分揀工作。終端監(jiān)考服務(wù)器作為最終反饋及終端操作環(huán)節(jié)，主要針對(duì)異常情況完成系統(tǒng)預(yù)備指令的啟動(dòng)及反饋終端總監(jiān)考進(jìn)行人工干預(yù)等工作。

圖1：線下監(jiān)考各個(gè)模塊工作流程圖

為適應(yīng)線上監(jiān)考的特點(diǎn)，我們主要是將實(shí)時(shí)記錄攝像系統(tǒng)與終端監(jiān)考服務(wù)器應(yīng)用到線上監(jiān)考裝置，如圖2 所示。實(shí)時(shí)記錄攝像系統(tǒng)以狀態(tài)二的模式運(yùn)行并代替移動(dòng)機(jī)器人實(shí)現(xiàn)考生核對(duì)、考場(chǎng)監(jiān)督及界面控制等監(jiān)考功能。同時(shí)實(shí)時(shí)記錄攝像系統(tǒng)定時(shí)向終端監(jiān)考服務(wù)器記錄反饋考試異常行為，終端監(jiān)考服務(wù)器進(jìn)行問題的分揀。線上監(jiān)考系統(tǒng)同樣實(shí)行全程監(jiān)考模式，通過與線上考試平臺(tái)進(jìn)行WLAN 鏈接即可實(shí)現(xiàn)其監(jiān)考功能，并在后臺(tái)自動(dòng)收卷后實(shí)現(xiàn)智能閱卷功能。

圖2：線上監(jiān)考各個(gè)模塊工作流程圖

2 系統(tǒng)詳細(xì)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

2.1 移動(dòng)機(jī)器人監(jiān)考系統(tǒng)

移動(dòng)機(jī)器人監(jiān)考系統(tǒng)主要進(jìn)行考場(chǎng)智能化檢查，實(shí)現(xiàn)靜置與移動(dòng)兩種狀態(tài)，在執(zhí)行實(shí)時(shí)監(jiān)考的基礎(chǔ)任務(wù)的同時(shí)還可以在考后實(shí)現(xiàn)智能掃描及判卷功能?；诖宋覀儗⒁苿?dòng)監(jiān)考機(jī)器人整體上分為操作系統(tǒng)層、硬件執(zhí)行層兩個(gè)部分，操作系統(tǒng)層主要應(yīng)用OpenCV 人臉識(shí)別庫、SLAM 同步定位及指紋識(shí)別系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)，如圖3 所示。機(jī)器人各模塊之間的協(xié)調(diào)工作為移動(dòng)監(jiān)考機(jī)器人實(shí)現(xiàn)身份識(shí)別與定軌分發(fā)提供了物質(zhì)基礎(chǔ)及技術(shù)支持。

圖3：移動(dòng)機(jī)器人整體框架

2.1.1 操作系統(tǒng)層

移動(dòng)機(jī)器人通過OpenCV 視覺庫實(shí)現(xiàn)考生人臉識(shí)別掃描。OpenCV 作為一個(gè)記憶開源的跨平臺(tái)計(jì)算機(jī)視覺和機(jī)器學(xué)習(xí)庫，有圖像分割、人臉識(shí)別、動(dòng)作識(shí)別等功能，可以在Linux、Windows、Android、Mac OS 等操作系統(tǒng)上運(yùn)行[4]。本文使用OpenCV 視覺庫與深度學(xué)習(xí)（DNN 模塊）的結(jié)合，通過考前在OpenCV 視覺庫的PCA 分類器中提前錄入考生的人像信息、考試證件碼及各種人機(jī)動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)等增加數(shù)據(jù)標(biāo)簽，并通過PCA 人臉分類器對(duì)導(dǎo)入的考生樣本信息進(jìn)行訓(xùn)練并形成集成數(shù)據(jù)庫。移動(dòng)機(jī)器人在考前實(shí)現(xiàn)考生人臉監(jiān)測(cè)掃描、生成圖像數(shù)據(jù)并與訓(xùn)練數(shù)據(jù)庫進(jìn)行精度對(duì)比達(dá)到深度識(shí)別效果，保證考生身份的準(zhǔn)確性，如圖4 所示。在學(xué)生考場(chǎng)分配確定后終端監(jiān)考服務(wù)器負(fù)責(zé)及時(shí)將相應(yīng)的考生信息分配至各考場(chǎng)的監(jiān)考系統(tǒng)中，根據(jù)反饋與監(jiān)測(cè)結(jié)果，移動(dòng)監(jiān)考機(jī)器人進(jìn)行考場(chǎng)準(zhǔn)入與異常提示并將異常反饋至終端。

圖4：OpenCV 信息識(shí)別流程

單一的人臉識(shí)別具有一定的誤差，而應(yīng)用范圍作為物證之首的指紋識(shí)別以其特征的唯一性和不變性已經(jīng)得到公認(rèn)和歷史的檢驗(yàn)[5]。因此為了精確識(shí)別考生身份信息，移動(dòng)監(jiān)考機(jī)器人還設(shè)置了指紋識(shí)別功能進(jìn)行考生實(shí)時(shí)身份認(rèn)證以實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)識(shí)別考生身份。一個(gè)典型的指紋識(shí)別過程主要包括：指紋數(shù)據(jù)圖像的采集、特征點(diǎn)提取與模板指紋相似度比較，從而判斷采集的指紋與模板指紋是否來自于同一手指。移動(dòng)監(jiān)考機(jī)器人內(nèi)部指紋識(shí)別系統(tǒng)模板的采集、生成以及指紋的比對(duì)過程，如圖5 所示。移動(dòng)機(jī)器人采用嵌入式識(shí)別系統(tǒng)，在指紋IC 卡的基礎(chǔ)上加裝指紋識(shí)別系統(tǒng)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)考生指紋數(shù)據(jù)采集，同時(shí)連接PC 端桌面應(yīng)用系統(tǒng)，使用指紋IC 卡讀卡機(jī)對(duì)考生指紋信息進(jìn)行降噪增強(qiáng)及二值化處理，提取考生指紋特征點(diǎn)進(jìn)行分析比對(duì)。

圖5：移動(dòng)監(jiān)考機(jī)器人指紋識(shí)別過程

考慮到各個(gè)考場(chǎng)的布局及考場(chǎng)設(shè)置的不同，移動(dòng)監(jiān)考機(jī)器人通過SLAM 即時(shí)定位及地圖構(gòu)建實(shí)現(xiàn)多場(chǎng)景下的試題分發(fā)工作。在SLAM 定位過程中，移動(dòng)機(jī)器人利用自身攜帶的傳感器識(shí)別考場(chǎng)未知環(huán)境完成考場(chǎng)地圖構(gòu)建，然后根據(jù)機(jī)器人與指定標(biāo)志（考試課桌）之間的相對(duì)位置和里程計(jì)的讀數(shù)估計(jì)監(jiān)考機(jī)器人和指定標(biāo)志的的相對(duì)坐標(biāo)。通過后臺(tái)模塊設(shè)置的坐標(biāo)差值進(jìn)行定位，機(jī)器人內(nèi)部根據(jù)考場(chǎng)路線藍(lán)圖提前制定并輸入收發(fā)試卷路線軌跡的運(yùn)行程序，從而實(shí)現(xiàn)考前與考后試題的按序精準(zhǔn)收發(fā)。

2.1.2 硬件執(zhí)行層

為機(jī)器人提供做機(jī)械運(yùn)動(dòng)、采集外部環(huán)節(jié)數(shù)據(jù)提供支持[6]，整體可分為移動(dòng)硬件及固定硬件兩部分。機(jī)器人運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)是移動(dòng)機(jī)器人實(shí)現(xiàn)操作的核心。本系統(tǒng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置固定硬件采用OEM 系列PC104 接口的PMAC2 型運(yùn)動(dòng)控制卡，可以實(shí)現(xiàn)監(jiān)考機(jī)器人點(diǎn)到點(diǎn)快速移動(dòng)，同時(shí)還可以實(shí)現(xiàn)移動(dòng)及試題收發(fā)等多任務(wù)功能。其次移動(dòng)硬件采用Mecanum 全向輪，如圖6 所示?？稍诓桓淖冏陨碜藙?shì)的情況下獨(dú)立全向旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，并且在實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性的同時(shí)最大程度地降低監(jiān)考機(jī)器人移動(dòng)所帶來的噪音，實(shí)現(xiàn)無干擾化的監(jiān)考環(huán)境。

圖6：右圖為Mecanum 全向輪

隨著文字識(shí)別技術(shù)的發(fā)展，具備試卷分析與讀卡能力的試題掃描系統(tǒng)得到開發(fā)和利用。移動(dòng)監(jiān)考機(jī)器人作為監(jiān)考系統(tǒng)及掃描判卷系統(tǒng)的一體化裝置在系統(tǒng)硬件上加裝一體化智能掃描儀以實(shí)現(xiàn)試題的智能化掃描。不僅在考前與考中可以實(shí)時(shí)監(jiān)考，在考后階段還可以進(jìn)行試題掃描與評(píng)判。

（1）在考后智能收卷過程中啟動(dòng)掃描儀進(jìn)行試題的掃描錄入工作。嵌入式掃描系統(tǒng)連接終端服務(wù)器實(shí)現(xiàn)掃描數(shù)據(jù)圖像的存儲(chǔ)。

（2）完成試題篩選及分揀工作。通過掃描將紙質(zhì)答題紙內(nèi)的試卷信息轉(zhuǎn)化為圖片，再將試題的圖片信息轉(zhuǎn)化為文檔信息并對(duì)版面進(jìn)行分析，自動(dòng)提取識(shí)別題答題內(nèi)容。根據(jù)考試科目的不同，支持中、英、日等多種語言場(chǎng)景的識(shí)別，分揀后的主觀題根據(jù)試題答案進(jìn)行比對(duì)分析并記錄得分情況。客觀題部分可在提取結(jié)果上二次開發(fā)并針對(duì)不規(guī)則的手寫字體進(jìn)行專項(xiàng)優(yōu)化，提升判卷工作效率及質(zhì)量，促進(jìn)教學(xué)管理的數(shù)字化和智能化。掃描判卷過程，如圖7 所示。

圖7：移動(dòng)機(jī)器人掃描判卷過程

由于線上數(shù)據(jù)成像的智能化，本系統(tǒng)可使線上考試的試題內(nèi)容提取及判卷工作更為高效。除去試題掃描等過程，只需通過服務(wù)器對(duì)試題內(nèi)容進(jìn)行分揀即可完成主觀題及客觀題答案的判定。并且在客觀題的判定上，由于電子內(nèi)容書寫的格式化，可以進(jìn)一步對(duì)主觀題內(nèi)容進(jìn)行自動(dòng)識(shí)別，實(shí)現(xiàn)考卷的線上批閱及答案數(shù)據(jù)的自動(dòng)分析，大幅度提升教師工作效率及質(zhì)量。

2.2 實(shí)時(shí)記錄攝像系統(tǒng)

實(shí)時(shí)記錄攝像系統(tǒng)實(shí)質(zhì)上是一個(gè)考試影像采集及數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)，同時(shí)聯(lián)系移動(dòng)監(jiān)考機(jī)器人系統(tǒng)及終端監(jiān)考服務(wù)器負(fù)責(zé)子系統(tǒng)間的反饋與負(fù)反饋功能。根據(jù)系統(tǒng)的運(yùn)行需要可分為硬件采集設(shè)備、服務(wù)器及OpenCV 視覺庫三部分，如圖8所示。系統(tǒng)采集設(shè)備內(nèi)置360 度全景監(jiān)控?cái)z像頭，外置附屬配套設(shè)備（攝像支架、保護(hù)裝置等），定時(shí)抓拍學(xué)生考試過程動(dòng)態(tài)。

圖8：線下監(jiān)考模式下實(shí)時(shí)記錄攝像系統(tǒng)整體框架

圖像分類、分割以及目標(biāo)檢測(cè)是計(jì)算機(jī)視覺領(lǐng)域的三大重要任務(wù)[7]，基于OpenCV 技術(shù)所擁有的動(dòng)作識(shí)別、圖像分割等功能，實(shí)時(shí)記錄攝像系統(tǒng)將學(xué)生字體采樣數(shù)據(jù)、專用紙采樣數(shù)據(jù)、運(yùn)動(dòng)原理采樣數(shù)據(jù)提前錄入OpenCV 視覺庫。操作控制系統(tǒng)下的服務(wù)器將采集到影像信息使用低碼流的MPEG-4 視頻編碼技術(shù)進(jìn)行編碼。在對(duì)監(jiān)控記錄下的人體運(yùn)動(dòng)進(jìn)行數(shù)字化處理后，根據(jù)數(shù)據(jù)庫比對(duì)進(jìn)行考生異常動(dòng)態(tài)分析與檢測(cè)，針對(duì)考生因試題錯(cuò)印、漏印等情況所作出的動(dòng)作，啟動(dòng)預(yù)備指令，反饋終端總監(jiān)考。針對(duì)考中無關(guān)的異常動(dòng)態(tài)，分析作弊情況；根據(jù)考場(chǎng)學(xué)生字體采樣數(shù)據(jù)對(duì)比，識(shí)別捕獲代考情況；根據(jù)考場(chǎng)考試專用紙采樣數(shù)據(jù)對(duì)比，核查與考試無關(guān)用紙，識(shí)別作弊情況，以上三種情況在確定異常動(dòng)態(tài)的同時(shí)將違紀(jì)記錄存儲(chǔ)數(shù)據(jù)庫便于后期復(fù)查。

針對(duì)線上考試的差異性，實(shí)時(shí)記錄攝像模塊運(yùn)行狀態(tài)二模式。遠(yuǎn)程監(jiān)考下的實(shí)時(shí)記錄攝像系統(tǒng)不僅要實(shí)現(xiàn)考生核對(duì)及實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)功能還要達(dá)到自動(dòng)化界面控制及自動(dòng)服務(wù)效果。具體實(shí)現(xiàn)：

（1）考生核對(duì)。利用系統(tǒng)OpenCV 技術(shù)的基礎(chǔ)功能定時(shí)進(jìn)行預(yù)設(shè)識(shí)別功能，監(jiān)測(cè)是否全程為考生本人；WLAN鏈接屬性下監(jiān)測(cè)考生IP 地址，防止代考現(xiàn)象。

（2）控制界面。考生進(jìn)入考試后，學(xué)生考試的設(shè)備無法退出考試界面及進(jìn)行其它違規(guī)操作。

（3）實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。按照人機(jī)關(guān)系設(shè)定考生屏幕中出現(xiàn)面部的合理位置并進(jìn)行異常反饋。

（4）自動(dòng)服務(wù)?？忌霈F(xiàn)卡機(jī)閃退等設(shè)備影響考試的問題由系統(tǒng)判斷后啟動(dòng)預(yù)備指令重新開卷或自動(dòng)反饋信息給總考官進(jìn)行人工解決。

2.3 終端監(jiān)考服務(wù)器

終端監(jiān)考服務(wù)器作為監(jiān)考機(jī)器人的終端環(huán)節(jié)，主要是實(shí)現(xiàn)子系統(tǒng)與子系統(tǒng)和系統(tǒng)與總監(jiān)考的快捷反饋，在必要時(shí)由總監(jiān)考進(jìn)行人工操作解決。總監(jiān)考通過登錄終端監(jiān)考服務(wù)器的控制總臺(tái)接收正常開考與結(jié)束指令，反饋至各級(jí)子系統(tǒng)。

（1）根據(jù)實(shí)時(shí)監(jiān)考場(chǎng)景啟動(dòng)各系統(tǒng)相應(yīng)的監(jiān)考狀態(tài)并作為PC 終端實(shí)時(shí)保存考試過程中違規(guī)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)。

（2）通過終端服務(wù)器的遠(yuǎn)程設(shè)置及實(shí)時(shí)操控，在線下監(jiān)考模式中完成移動(dòng)監(jiān)考機(jī)器人模式的動(dòng)靜轉(zhuǎn)換。

（3）在考試過程中接收考試初級(jí)的異常指令，如考試遲到、交頭接耳嚴(yán)重違反考試紀(jì)律等，通過OpenCV 視覺庫的分析比對(duì)結(jié)果直接執(zhí)行延考、禁考等違規(guī)處理并附上電子證據(jù)；接收考試高級(jí)異常指令反饋，啟動(dòng)預(yù)備方案或執(zhí)行發(fā)布指令功能，將突發(fā)狀況反饋至總監(jiān)考解決。

3 人工智能監(jiān)考機(jī)器人的優(yōu)勢(shì)

定點(diǎn)機(jī)器人動(dòng)靜模式切換與嵌入式監(jiān)考系統(tǒng)相結(jié)合。移動(dòng)監(jiān)考機(jī)器人系統(tǒng)設(shè)置雙狀態(tài)的動(dòng)、靜、動(dòng)的雙向切換；嵌入式攝像頭實(shí)時(shí)記錄考試動(dòng)態(tài)；其次對(duì)于大型考試，考生往往會(huì)焦慮不安并對(duì)周圍的環(huán)境更為敏感。移動(dòng)監(jiān)考機(jī)器人的動(dòng)靜切換模式即嵌入式監(jiān)考設(shè)計(jì)正好有效解決了考場(chǎng)環(huán)境問題，在保持考場(chǎng)秩序的同時(shí)減輕教師的監(jiān)考?jí)毫翱忌木o張心理，從而達(dá)到將易干擾型考場(chǎng)向無干擾型升級(jí)的目標(biāo)。

兼顧考前違紀(jì)預(yù)防、考中違紀(jì)監(jiān)查及考后試題掃描判卷功能。監(jiān)考機(jī)器人系統(tǒng)考前進(jìn)行考生身份信息的確認(rèn)并預(yù)防考生攜帶違規(guī)品，實(shí)現(xiàn)考前違紀(jì)預(yù)防功能?？贾袑?shí)時(shí)記錄攝像系統(tǒng)全程監(jiān)查考試異常狀態(tài)，通過終端反饋系統(tǒng)高效解決考場(chǎng)異常狀態(tài)，維護(hù)考場(chǎng)秩序。考后利用掃描系統(tǒng)完成試題掃描及主觀題判卷工作，極大的緩解了后期判卷的工作壓力。

系統(tǒng)擁有WEB 雙向反饋系統(tǒng)。不同于傳統(tǒng)監(jiān)考方式下對(duì)監(jiān)考影像的全盤存儲(chǔ)，加大了后期復(fù)查的困難性，“P+S”監(jiān)考機(jī)器人的雙向反饋，在線下考試中，對(duì)預(yù)先設(shè)定的初級(jí)問題可自行反饋解決，突發(fā)問題可反饋總監(jiān)考解決；在線上考試中，對(duì)考試客觀可預(yù)見問題反饋至移動(dòng)監(jiān)考機(jī)器人解決，對(duì)不可預(yù)見的主觀問題緊急聯(lián)系總考官解決，使監(jiān)考數(shù)據(jù)龐雜化向有序化改進(jìn)。

解放勞動(dòng)力，節(jié)約資源成本?？荚嚽昂笠苿?dòng)監(jiān)考機(jī)器人實(shí)現(xiàn)定軌按序收發(fā)，替代人工監(jiān)考不僅從技術(shù)的角度提升了考試的公平與效率，集成性的試題收發(fā)及考場(chǎng)監(jiān)督還減輕了監(jiān)考人員負(fù)擔(dān)，傳統(tǒng)監(jiān)考過程的冗雜化向嚴(yán)謹(jǐn)化轉(zhuǎn)型。此外移動(dòng)監(jiān)考機(jī)器人的掃描判卷功能也極大減輕了人員的判卷壓力，在解放勞動(dòng)力的同時(shí)一定程度上還提高了判卷結(jié)果的準(zhǔn)確性，促進(jìn)判卷過程的公平公正。

線上+線下全面監(jiān)考系統(tǒng)。一體化機(jī)器人考慮到教育行業(yè)線上線下的考試趨勢(shì)，創(chuàng)新系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)雙狀態(tài)設(shè)置既可實(shí)現(xiàn)線下監(jiān)考工作，又可應(yīng)用于線上考試系統(tǒng)，成功地將單一化監(jiān)考模式在智能化方式的創(chuàng)新下實(shí)現(xiàn)跨地域的無限制監(jiān)考效果。

4 結(jié)語

“P+S”監(jiān)考機(jī)器人的違紀(jì)預(yù)防與監(jiān)控優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在合理匹配現(xiàn)有技術(shù)達(dá)到線上線下規(guī)范化、嚴(yán)格化監(jiān)考目的。對(duì)于“P+S”監(jiān)考機(jī)器人，我們主要進(jìn)行了幾個(gè)方面的研究：在現(xiàn)有監(jiān)考機(jī)器人的基礎(chǔ)上進(jìn)行了功能的完善，增加字體采樣、試紙采樣等多種對(duì)比分析提高了監(jiān)測(cè)的準(zhǔn)確性；創(chuàng)新實(shí)現(xiàn)各子系統(tǒng)的優(yōu)化組合，實(shí)現(xiàn)子系統(tǒng)間的串聯(lián)式反饋，增強(qiáng)了實(shí)時(shí)監(jiān)考的規(guī)范性；增加移動(dòng)監(jiān)考機(jī)器人的掃描判卷功能，提高后期判卷的效率及判卷結(jié)果的準(zhǔn)確性。目前教育考試形式不斷變化，但是對(duì)監(jiān)考人員的需求量依舊很大，“P+S”監(jiān)考機(jī)器人不僅可以增強(qiáng)監(jiān)考體系的嚴(yán)密性，還可以降低監(jiān)考工作的用工成本，促進(jìn)教育體系的優(yōu)化升級(jí)，應(yīng)用前景非常廣闊。