1.本发明涉及英语口语打分技术领域，具体是一种英语口语自动打分方法及系统。


背景技术：

2.英语口语是被英语国家人民普遍应用的口头交流的语言形式，英语口语通常是通过声音传播的，英语文学作品中也常以书面形式记叙英语口语，英语口语灵活多变，多因场合与发言者不同而被自由使用，在生活中，通常需要对英语口语打分系统对考生的英语口语水平进行打分测评，使得考生能够方便的了解自己的英语口语的真实的水平。
3.中国专利号201510259574.5提供了一种英语口语自动打分方法及系统，该方法包括：提取待测语音信号的多帧语音特征；将所述多帧语音特征输入深度神经网络dnn模型，提取各帧语音特征的帧后验概率，所述dnn模型为预先训练的，dnn模型的输入量为帧语音特征，输出量为帧语音特征对不同发音的帧后验概率；对所述各帧语音特征的帧后验概率进行分布统计，得到待测语音信号的全局特征；利用多层前向神经网络模型mlp对所述全局特征进行打分。
4.现有技术的英语口语考试时，英语口语打分系统无法通过多个维度对考生的英语口语进行打分，导致英语口语的打分综合性较低、准确性低，且英语口语考试时无法及时的发现考生的体温异常，导致疫情期间的考试容易引发疫情传播，并且考生英语口语考试时无法发现双胞胎考生进行作弊，导致破坏了考试的公平性，因此，亟需设计一种英语口语自动打分方法及系统来解决上述的问题。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种英语口语自动打分方法及系统，以解决上述背景技术中提出的综合性较低、准确性低的问题。
6.本发明的技术方案是：一种英语口语自动打分系统，包括检测系统、审核系统、测试系统、调节系统、网关设备和数据库，所述检测系统、审核系统、测试系统、调节系统通过网关设备呈互联网连接；
7.所述检测系统包括体温检测设备、闸机设备、手部监测设备和身高检测装置，所述手部监测设备包括手部感应模块和摄像模块，所述审核系统包括指纹识别模块和人脸识别模块，所述调节系统包括角度调节设备、高度调节设备和距离调节设备，所述测试系统包括显示模块、语音播放模块、语音输入设备、处理器模块和存储模块，考生根据所述显示模块和语音播放模块做出的提示通过语音输入设备进行录制音频文件，所述语音输入设备录制的音频文件经过处理器模块保存在存储模块内；
8.所述处理器模块包括语义分析模块、语音识别模块、音量检测模块、音色检测模块、断句检测模块和打分模块，所述语音识别模块对考生经过语音输入设备录入的音频文件进行转换成文字，所述语言分析模块对将语音识别模块转换出的文字进行语义分析，所述音量检测模块对考生经过语音输入设备录入的音频文件中发音的是否洪亮进行检测，所
述音色检测模块对考生经过语音输入设备录入的音频文件中发音的音色是否圆润进行检测，所述断句检测模块对考生经过语音输入设备录入的音频文件的断句是否规范进行检测；
9.所述数据库对考生信息进行预存储，且数据库通过网关设备与检测系统、审核系统、测试系统、调节系统呈互联网连接。
10.进一步地，所述体温检测设备对考生的温度进行检测，处理器模块根据考生体温检测的结果驱动闸机设备。
11.进一步地，所述人脸识别模块对考生的面部特征进行提取，并通过处理器模块将提取的面部特征与数据库中预存的考生信息进行比对，所述指纹识别模对考生的指纹特性进行提取，并通过处理器模块将提取的面部特征与数据库中预存的考生信息进行二次比对。
12.进一步地，所述手部监测设备通过手部感应模块和摄像模块对考生的手部放置的位置进行监测，限制考生手部活动的范围在考生无法观测的盲区范围之内，并通过处理器模块将考生手部动作保存在存储模块。
13.进一步地，所述身高检测装置对考生的身高进行检测，根据检测考生的身高，利用高度调节设备和距离调节设备分别对语音录入设备的高度和语音播放模块与考生耳部的距离进行调节。
14.进一步地，所述角度调节设备根据检测考生的身高对显示模块的倾斜角度进行调节，所述处理器模块通过存储模块对显示模块的倾斜角度进行记录。
15.进一步地，所述打分模块根据语义分析模块、语音识别模块、音量检测模块、音色检测模块和断句检测模块检测的结果进行总体打分，所述处理器模块通过存储模块对考生的得分进行存储。
16.一种英语口语自动打分方法，包括以下步骤：
17.s1.检测，在考场入口处预先安装体温检测设备和闸机设备，通过体温检测设备对考生的体温进行检测，考生体温检测通过后闸机设备启动允许考生进入考场；
18.s2.审核，考生站在考试设备前，通过人脸识别模块对考生的面部特征进行识别，通过指纹识别模块对考生的指纹进行识别，并通过处理器模块将识别出的面部信息和指纹信息与考生预存储的身份信息进行比对，信息相符后通过语音播放模块的提示让考生将手部放置在手部监测设备的内部，当手部感应模块感应到手部放置正确时启动考试程序；
19.s3.跟读测试，通过语音播放模块播放一篇英语短文，并通过显示模块显示提示考生跟读，通过语音录入设备对考生朗读的音频进行录入，将并通过处理器模块保存在信息存储模块；
20.s4.理解与口语测试，通过显示模显示一段英语文字，并通过语音播放模块提示考生回答英语文字中的问题，通过语音录入设备对考生回答的音频进行录入，并通过处理器模块保存在信息存储模块；
21.s5.语言表达测试，通过语音播放模块播放一篇短文故事，短文故事播放结束后提示考生用一句话概括短文的主要内容，通过语音录入设备对考生概括的音频进行录入，并通过处理器模块保存在信息存储模块；
22.s6.测评打分，通过处理器模块对音频文件进行检测，并根据检测的结果进行打
分，通过显示模块和语音播放模块对考生的最终得分分别进行显示和语音播放。
23.进一步地，所述打分模块对考生的语音文件从语音流利度、语法准确度、词汇丰富度、语音清晰度四个维度对语音文件进行评分，令考生口语评综合打分记为a，语音流利度打分记为b、语法准确度打分记为c、词汇丰富度打分记为d、语音清晰度打分记为e，所述a、b、c、d、e满足以下公式：
24.且a、b、c、d、e的取值范围为0
‑
100之间的任意整数。
25.进一步地，所述词汇丰富度打分d的方法为：
26.x1.统计考生音频文件中总体所用的单词个数(n)、错误词汇个数(p)、总体单词字数(m)；
27.x2.将词汇个数输入公式
28.x3.经过公式运算后输出d的得分。
29.本发明通过改进在此提供一种英语口语自动打分方法及系统，与现有技术相比，具有如下改进及优点：
30.(1)本发明利用语义分析模块、音量检测模块、音色检测模块、断句检测模块对考生的音频文件进行测评，使得评分模块可以从语音流利度、语法准确度、词汇丰富度、语音清晰度四个维度进行测评打分，进而使得英语口语打分的综合性更强，准确度更高。
31.(2)本发明利用检测系统中的体温检测设备对考生的体温进行检测，使得便于了及时的解考生的体温状况，使得处在疫情期间时，防止考生带病考试引发疫情传播。
32.(3)本发明利用审核系统对考生的面部信息和指纹信息进行双重审核，进而使得考生在进行考试时无法通过双胞胎进行作弊考试，进而保证了考试的公平性。
33.(4)本发明利用手部监测设备对考生的手部进行实时监测，并使得考生的处于其视线无法观察到的盲区，防止考生使用智能设备进行作弊的情况的发生，便于英语口语考试的管理。
附图说明
34.下面结合附图和实施例对本发明作进一步解释:
35.图1是本发明的整体系统框图；
36.图2是本发明的检测系统框图；
37.图3是本发明的审核系统框图；
38.图4是本发明的测试系统框图；
39.图5是本发明的调节系统框图；
40.图6是本发明的方法流程图。
具体实施方式
41.下面将结合附图1至图6对本发明进行详细说明，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得
的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
42.需要说明的是，当组件被称为“固定于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
43.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
44.本发明通过改进在此提供一种英语口语自动打分系统，如图1
‑
图5所示，包括检测系统、审核系统、测试系统、调节系统、网关设备和数据库，检测系统、审核系统、测试系统、调节系统通过网关设备呈互联网连接；
45.检测系统包括体温检测设备、闸机设备、手部监测设备和身高检测装置，手部监测设备包括手部感应模块和摄像模块，审核系统包括指纹识别模块和人脸识别模块，调节系统包括角度调节设备、高度调节设备和距离调节设备，测试系统包括显示模块、语音播放模块、语音输入设备、处理器模块和存储模块，考生根据显示模块和语音播放模块做出的提示通过语音输入设备进行录制音频文件，语音输入设备录制的音频文件经过处理器模块保存在存储模块内；
46.处理器模块包括语义分析模块、语音识别模块、音量检测模块、音色检测模块、断句检测模块和打分模块，语音识别模块对考生经过语音输入设备录入的音频文件进行转换成文字，语言分析模块对将语音识别模块转换出的文字进行语义分析，音量检测模块对考生经过语音输入设备录入的音频文件中发音的是否洪亮进行检测，音色检测模块对考生经过语音输入设备录入的音频文件中发音的音色是否圆润进行检测，断句检测模块对考生经过语音输入设备录入的音频文件的断句是否规范进行检测；
47.数据库对考生信息进行预存储，且数据库通过网关设备与检测系统、审核系统、测试系统、调节系统呈互联网连接。
48.进一步地，体温检测设备对考生的温度进行检测，处理器模块根据考生体温检测的结果驱动闸机设备。
49.进一步地，人脸识别模块对考生的面部特征进行提取，并通过处理器模块将提取的面部特征与数据库中预存的考生信息进行比对，指纹识别模对考生的指纹特性进行提取，并通过处理器模块将提取的面部特征与数据库中预存的考生信息进行二次比对。
50.进一步地，手部监测设备通过手部感应模块和摄像模块对考生的手部放置的位置进行监测，限制考生手部活动的范围在考生无法观测的盲区范围之内，并通过处理器模块将考生手部动作保存在存储模块。
51.进一步地，身高检测装置对考生的身高进行检测，根据检测考生的身高，利用高度调节设备和距离调节设备分别对语音录入设备的高度和语音播放模块与考生耳部的距离进行调节。
52.进一步地，角度调节设备根据检测考生的身高对显示模块的倾斜角度进行调节，
处理器模块通过存储模块对显示模块的倾斜角度进行记录。
53.进一步地，打分模块根据语义分析模块、语音识别模块、音量检测模块、音色检测模块和断句检测模块检测的结果进行总体打分，处理器模块通过存储模块对考生的得分进行存储。
54.一种英语口语自动打分方法，如图6所示，包括以下步骤：
55.s1.检测，在考场入口处预先安装体温检测设备和闸机设备，通过体温检测设备对考生的体温进行检测，考生体温检测通过后闸机设备启动允许考生进入考场；
56.s2.审核，考生站在考试设备前，通过人脸识别模块对考生的面部特征进行识别，通过指纹识别模块对考生的指纹进行识别，并通过处理器模块将识别出的面部信息和指纹信息与考生预存储的身份信息进行比对，信息相符后通过语音播放模块的提示让考生将手部放置在手部监测设备的内部，当手部感应模块感应到手部放置正确时启动考试程序；
57.s3.跟读测试，通过语音播放模块播放一篇英语短文，并通过显示模块显示提示考生跟读，通过语音录入设备对考生朗读的音频进行录入，将并通过处理器模块保存在信息存储模块；
58.s4.理解与口语测试，通过显示模显示一段英语文字，并通过语音播放模块提示考生回答英语文字中的问题，通过语音录入设备对考生回答的音频进行录入，并通过处理器模块保存在信息存储模块；
59.s5.语言表达测试，通过语音播放模块播放一篇短文故事，短文故事播放结束后提示考生用一句话概括短文的主要内容，通过语音录入设备对考生概括的音频进行录入，并通过处理器模块保存在信息存储模块；
60.s6.测评打分，通过处理器模块对音频文件进行检测，并根据检测的结果进行打分，通过显示模块和语音播放模块对考生的最终得分分别进行显示和语音播放。
61.进一步地，打分模块对考生的语音文件从语音流利度、语法准确度、词汇丰富度、语音清晰度四个维度对语音文件进行评分，令考生口语评综合打分记为a，语音流利度打分记为b、语法准确度打分记为c、词汇丰富度打分记为d、语音清晰度打分记为e，a、b、c、d、e满足以下公式：
62.且a、b、c、d、e的取值范围为0
‑
100之间的任意整数。
63.进一步地，词汇丰富度打分d的方法为：
64.x1.统计考生音频文件中总体所用的单词个数(n)、错误词汇个数(p)、总体单词字数(m)；
65.x2.将词汇个数输入公式
66.x3.经过公式运算后输出d的得分。
67.本发明的工作原理为：s1.检测，在考场入口处预先安装体温检测设备和闸机设备，通过体温检测设备对考生的体温进行检测，考生体温检测通过后闸机设备启动允许考生进入考场；s2.审核，考生站在考试设备前，通过人脸识别模块对考生的面部特征进行识别，通过指纹识别模块对考生的指纹进行识别，并通过处理器模块将识别出的面部信息和指纹信息与考生预存储的身份信息进行比对，信息相符后通过语音播放模块的提示让考生
将手部放置在手部监测设备的内部，当手部感应模块感应到手部放置正确时启动考试程序；s3.跟读测试，通过语音播放模块播放一篇英语短文，并通过显示模块显示提示考生跟读，通过语音录入设备对考生朗读的音频进行录入，将并通过处理器模块保存在信息存储模块；s4.理解与口语测试，通过显示模显示一段英语文字，并通过语音播放模块提示考生回答英语文字中的问题，通过语音录入设备对考生回答的音频进行录入，并通过处理器模块保存在信息存储模块；s5.语言表达测试，通过语音播放模块播放一篇短文故事，短文故事播放结束后提示考生用一句话概括短文的主要内容，通过语音录入设备对考生概括的音频进行录入，并通过处理器模块保存在信息存储模块；s6.测评打分，通过处理器模块对音频文件进行检测，并根据检测的结果进行打分，通过显示模块和语音播放模块对考生的最终得分分别进行显示和语音播放。
68.对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。