技术领域
[0001] 本
发明涉及考试用具领域，具体涉及一种防作弊装置及其使用方法。
背景技术
[0002] 机考，是指使用计算机作为考卷展示及答题页面的考试。为了方便学生查看考题，机考过程中使用的计算机几乎都是直立在学生面前的。但是，这样虽然方便了考试的学生查看试题，也使得该学生旁边及后面的其他学生能够从计算机的显示屏上看到该学生的答案。因为计算机的显示屏一般由完全
覆盖的
背光灯、
液晶显示面板和偏光片三部分组成，背光灯能够提高显示屏的
亮度，而显示屏所需要呈现的内容是通过液晶显示面板中发光的
二极管呈现的。偏光片吸收掉了与其光线垂直的背光灯的光线，使人眼能够看到液晶显示面板上呈现的的内容，同时使屏幕有一定的亮度。但因为偏光片的表面经过打磨，为计算机显示屏增加了多个视
角，使邻座及背后的学生都可以看到显示屏上未被遮挡住的试题答案，致使机考考场中通过看别人显示屏上的答案进行抄袭作弊的情况较为严重。
[0003] 为了防止机考上抄袭作弊的情况，现有的防作弊装置一般包括考试桌和设置在考试桌上的计算机；计算机包括设置在考试桌桌面上的考卷显示屏；所述考卷显示屏的左右两侧在考试桌的桌面周缘竖直设置遮
挡板。然而，遮挡板一般难以从考试桌上拆除，由于遮挡板遮挡了视线，不利于学生观看教室前部的黑板或者演示板，也不利于老师查看座位上的学生在做什么。遮挡板虽然起到了隔绝相邻考生彼此查看显示屏抄袭的问题，但是却也阻挡了老师监督每个学生的视线，反而使有些学生在遮挡板的遮挡下方便进行纸条作弊等小动作，并不利于整个考场的作弊防范。
[0004] 因此，现在需要一种既能使学生之间无法彼此查看答案又能使老师能够清楚看到每个学生在干什么的防作弊装置。
发明内容
[0005] 本发明意在提供一种既能使学生之间无法彼此查看答案又能使老师能够清楚看到每个学生在干什么的防作弊装置。
[0006] 为了达到以上目的，提供如下方案：方案一：本方案中的防作弊装置，包括考试桌以及设置于考试桌上的计算机；所述计算机包括设置在考试桌桌面上的考卷显示屏；所述考卷显示屏包括背光灯、液晶显示面板以及设置在显示面板上方且与液晶显示面板
板面平行的偏光片；所述偏光片随着学生的视线移动方向而移动。
[0007] 工作原理：在考试的时候，因为在背光灯的照射下，液晶显示面板直接透射出背光灯的光线，背光灯的光线垂直于液晶显示面板照射出来，掩盖住了液晶显示面板上
发光二极管发出的光线，使液晶显示面板上的显示内容无法看清楚。而偏光片能够吸收掉垂直于射过来的背光灯的光线，仅允许平行于透光轴方向的光振通过，而这些平行于
透射光轴方向的光振就是液晶显示面板上具有显示内容的光线。透过液晶显示面板上方的偏光片，应试的学生通过液晶显示面板上的偏光片看到
光标位置上的显示内容，而其他没有被偏光片覆盖的位置则看不到显示内容，而每个人的做题速度是不同的，即每个人的考卷显示屏上显现的内容是不同的，有效防止了考场上他人抄袭答案进行作弊的行为。
[0008] 有益效果：1.考试桌上没有额外设置用来阻挡考卷显示屏的东西，而是直接将考卷显示屏进行改变，使只有偏光片覆盖的位置能够显现出考卷及答案内容。有效避免了因为设置遮挡板等障碍物，反而阻挡老师监督视线的情况，同时也使考试的学生能够更加清楚无阻碍地看到黑板上写的考试注意事项等信息。
[0009] 2.偏光片的移动随着学生的视线移动，使每次能够被看到的显示内容仅是学生光视线范围内正在做的内容，有效防止了他人剽窃该学生已经做好考卷部分的答案。又因为学生视线范围内的位置，一般为学生正在做或者检查的题目，为了方便查看，一般会通过光标将该部分内容移到考卷显示屏的中间位置，而这个位置恰好会被学生的身体阻挡，使这些内容即使显露出来，其他人也很难透过该学生的身体看到题目答案，有效防止了抄袭作弊的现象。
[0010] 方案二：进一步，所述液晶显示面板外设置有向外凸的弧面防护罩，所述弧面防护罩内位于液晶显示面板左右两侧的方向上设有弧形轨道，所述偏光片的两端分别连接在弧形轨道上。
[0011] 名词解释：左右：指液晶显示面板上文字的行文方向，通常指的是
水平方向。上下：指垂直于液晶显示面板上文字行文方向的方向。
[0012] 偏光片沿着弧形轨道上下移动，来显示要显示的内容。弧面防护罩因为其外表相对于有棱角的其他结构来讲更加光滑，可以有效减少灰尘等的沉淀，有利于保持弧面防护罩的清洁，给学生一个清晰的
视野。而且，因为弧面防护罩向外凸出，使学生与液晶显示面板保持一定的距离，有利于让学生保持良好的操作习惯，减少近视的可能。
[0013] 方案三：进一步，每个弧形轨道内均设有与偏光片铰接的
连接杆；弧面防护罩左右两
侧壁之间连接有转动轴，转动轴位于考卷显示屏背面的位置处；两个连接杆分别与转动轴的两端连接。
[0014] 转动轴位于考卷显示屏的背面，不影响学生查看考卷显示屏上的内容。转动轴转动，两个连接杆同时摆动，通过左右端连接的连接杆带动偏光片左右两端平稳地沿着弧形轨道滑动。方便学生透过偏光片查看显示内容。
[0015] 方案四：进一步，所述转动轴连接有
电动机，所述电动机与计算机的主机之间连接有微
控制器。
[0016] 主机产生的电
信号传递给
微控制器，微控制器根据该
电信号控制电动机转动的时间，使电动机带动转动轴转动，使转动轴上通过连接杆连接的偏光片移动到考试学生视线范围内的位置，方便学生进行光标所指的显示内容的查看。
[0017] 方案五：进一步，所述转动轴的两端设置分别固定在弧面防护罩左右两侧壁上的安装座；所述安装座上均设置有用来测试眼睛距离的测距仪，所述测距仪与所述微控制器连接；所述微控制器内预先设置有用来表征各种位移距离范围对应的电动机转动距离的位移范围信息表。
[0018] 通过安装座上的测距仪可以检测出眼睛到考卷显示屏的距离，通过预先设置在微控制器中的位移范围信息表可以通过测距仪传递过来的位移信息对应出电动机的转动距离，微控制器控制电动机转动。电动机转动带动偏光片移动所至的位置即为眼睛视线的位置。
[0019] 方案六：进一步，所述安装座上还设置有用来对眼睛位置进行拍摄的摄像头；所述摄像头与微控制器连接；所述微控制器内预先设置有视线范围信息表，所述视线范围信息表包括预先存储的多张标准眼睛图像以及每张标准图像对应的电动机的转动距离；所述微控制器接收从摄像头传递来的图像信息并从视线范围信息表中选取与图像信息最相近的标准眼睛图像对应的电动机的转动距离控制电动机转动。
[0020] 摄像头拍摄学生眼睛的图像信息并传递给微控制器，微控制器通过对比接收的眼睛图像信息与标准眼睛图像，找出最相近的标准眼睛图像，并按照其对应的电动机转动距离控制电动机转动。电动机转动使偏光片移动到的位置即是当前视线所及的位置。
[0021] 方案七：进一步，所述液晶显示面板上设置有保护液晶显示面板的透明保护膜。
[0022] 通过透明保护膜可以保护液晶显示面板不会因为其他物体触碰而因为静电而损坏。
[0023] 本发明的另一目的是提供一种防作弊装置的使用方法，包括以下步骤：步骤一，启动防作弊装置；
步骤二，学生座到考卷显示屏前并看向考卷显示屏；
步骤三，设置在考卷显示屏左右两侧的测距仪分别检测到学生两个眼睛到考卷显示屏的位移信息并传递给微控制器；
步骤四，微控制器接收测距仪传递来的位移信息并根据位移范围信息表中该位移信息对应的电动机转动距离控制电动机转动；
步骤五，电动机带动设置在弧面防护罩轴心的转动轴转动，转动轴带动连接在其左右两端的连接杆摆动，连接杆带动与之铰接的偏光片沿着弧面防护罩左右两侧设置的弧形轨道移动；
步骤六，设置在考卷显示屏左右两侧的摄像头分别拍摄到学生两个眼睛的图像信息并传递给微控制器；
步骤七，微控制器接收摄像头传递来的图像信息并根据视线范围信息表中该图像信息最相近的标准眼睛图像对应的电动机转动距离控制电动机转动；
步骤八，电动机带动设置在弧面防护罩轴心的转动轴转动，转动轴带动连接在其左右两端的连接杆摆动，连接杆带动与之铰接的偏光片沿着弧面防护罩左右两侧设置的弧形轨道移动；
步骤九，透过偏光片看到液晶显示面板的显示内容。
[0024] 本发明操作步骤简单，易学易用，直接通过眼睛的移动来快速通过偏光片覆盖的位置，读取光标所指位置的内容，不仅不影响学生的读题、做题，还有效防止抄袭作弊的现象。
[0025] 进一步，将位移范围信息表和视线范围信息表合并成位移视线范围信息表，省略步骤六，将步骤五和步骤七合并，直接通过位移视线范围信息表，微控制器接收输入的位移信息和图像信息并选取一个确定的电动机转动距离控制电动机转动。
[0026] 省略了两个步骤，使操作更加简单。
附图说明
具体实施方式
[0028] 下面通过具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：
说明书附图中的附图标记包括：考试桌1、液晶显示面板2、偏光片3、弧面防护罩4、弧形轨道5、连接杆6、测距仪7、摄像头8、安装座9。
[0029] 实施例基本如附图1所示：防作弊装置，包括考试桌1以及安装于考试桌1上的计算机；计算机包括放置在考试桌1桌面上的考卷显示屏和容纳在考试桌1内的主机；考卷显示屏包括背光灯、液晶显示面板2以及安装在显示面板上方且与液晶显示面板2板面平行的偏光片3；偏光片3随着学生的视线移动方向而移动。
[0030] 液晶显示面板2外设置有向外凸的半圆柱形的弧面防护罩4，弧面防护罩4内位于液晶显示面板2左右两侧的方向上设有弧形轨道5，偏光片3的两端分别套接有可沿着弧形轨道5进行滑动的滑动
块，偏光片3通过滑动块沿着弧形轨道5进行滑动。因为左右两个弧形轨道5彼此平行，且两个弧形轨道5都垂直于地面，偏光片3在滑动时都处于平行于水平面的状态，不会出现一端高一端低的情况。偏光片3沿着弧形轨道5上下移动，来显示要显示的内容。
[0031] 每个弧形轨道5内的滑动块均铰接的连接杆6；弧面防护罩4左右两侧壁之间连接有转动轴，转动轴位于考卷显示屏背面的位置处；且转动轴位于弧面防护罩4的轴线上；两个连接杆6分别与转动轴的两端连接。
[0032] 转动轴位于考卷显示屏的背面，不影响学生查看考卷显示屏上的内容。转动轴转动，两个连接杆6同时摆动，通过左右端连接的连接杆6带动偏光片3左右两端平稳地沿着弧形轨道5滑动。方便学生透过偏光片3查看显示内容。
[0033] 转动轴的右端连接有电动机，电动机与计算机的主机之间连接有微控制器。
[0034] 主机产生的电信号传递给微控制器，微控制器根据该电信号控制电动机转动的时间，使电动机带动转动轴转动，使转动轴上通过连接杆6连接的偏光片3移动到考试学生视线范围内的位置，方便学生进行光标所指的显示内容的查看。
[0035] 转动轴的左右两端套有分别固定在弧面防护罩4左右两侧壁上的安装座9；两个安装座9靠近学生的方向上均安装有用来测试眼睛距离的测距仪7，测距仪7与微控制器连接；微控制器内预先设置有用来表征各种位移距离范围对应的电动机转动距离的位移范围信息表。测距仪7可以选用现在常用的红外线测距仪或者能够定点测距的人体感应设备。
[0036] 通过安装座9上的测距仪7可以检测出眼睛到考卷显示屏的距离，通过预先设置在微控制器中的位移范围信息表可以通过测距仪7传递过来的位移信息对应出电动机的转动距离，微控制器控制电动机转动。电动机转动带动偏光片3移动所至的位置即为眼睛视线的位置。
[0037] 安装座9位于测距仪7的下方安装有用来对眼睛位置进行拍摄的摄像头8；摄像头8与微控制器连接；微控制器内预先设置有视线范围信息表，视线范围信息表包括预先存储的多张标准眼睛图像以及每张标准图像对应的电动机的转动距离；微控制器接收从摄像头8传递来的图像信息并从视线范围信息表中选取与图像信息最相近的标准眼睛图像对应的电动机的转动距离控制电动机转动。摄像头8与安装座9之间连接有转动器件，可以通过调节转动器件来调节摄像头8的方向，以此适应不同高度的学生进行眼睛部位拍摄。
[0038] 摄像头8拍摄学生眼睛的图像信息并传递给微控制器，微控制器通过对比接收的眼睛图像信息与标准眼睛图像，找出最相近的标准眼睛图像，并按照其对应的电动机转动距离控制电动机转动。电动机转动使偏光片3移动到的位置即是当前视线所及的位置。
[0039] 其中，在对比眼睛图像信息和标准眼睛图像时，通过每个眼睛的上下眼帘距离、眼角距离、瞳孔中心到上下眼帘的距离以及瞳孔中心到左右眼角之间的距离这些信息值来判断图像信息与标准眼睛图像是否相近，如果每个信息值的差值范围越小，则该信息值与标准眼睛图像越相近，所有信息值差值的平均值越小，则该图像信息与该标准眼睛图像越相近。
[0040] 位移范围信息表、视线范围信息表以及标准眼睛图像等都是预先设置并输入到防作弊装置中的。这样可以尽可能地简化防作弊装置的智能处理操作，使防作弊装置的结构能够尽可能地简单，所需的元器件及材料也为普通元器件及材料，减少制造成本以及维修更换成本，降低维修保护难度，有利于该装置在学校的普及推广。
[0041] 液晶显示面板2上设置有保护液晶显示面板2的透明保护膜。
[0042] 通过透明保护膜可以保护液晶显示面板2不会因为其他物体触碰而因为静电而损坏。
[0043] 在考试的时候，因为在背光灯的照射下，液晶显示面板2直接透射出背光灯的光线，背光灯的光线垂直于液晶显示面板2，使液晶显示面板2上的显示内容无法看清楚。而偏光片3能够吸收掉垂直于射过来的背光灯的光线，仅允许平行于透光轴方向的光振通过，而这些平行于透射光轴方向的光振就是液晶显示面板2上具有显示内容的光线。透过液晶显示面板2上方的偏光片3，应试的学生通过液晶显示面板2上的偏光片3看到光标位置上的显示内容，而其他没有被偏光片3覆盖的位置则看不到显示内容，而每个人的做题速度是不同的，即每个人的考卷显示屏上显现的内容是不同的，有效防止了考场上他人抄袭答案进行作弊的行为。
[0044] 防作弊装置的使用方法，包括以下步骤：步骤一，启动防作弊装置；使防作弊装置中的各个
电子元器件能够开始工作；
步骤二，学生座到考卷显示屏前并看向考卷显示屏；打开计算机的主机，考卷显示屏显示从主机传递过来的考卷内容；
步骤三，安装在考卷显示屏左右两侧的测距仪7分别检测到学生两个眼睛到考卷显示屏的位移信息并传递给微控制器；
步骤四，微控制器接收测距仪7传递来的位移信息并根据位移范围信息表中该位移信息对应的电动机转动距离控制电动机转动；
步骤五，电动机带动设置在弧面防护罩4轴心的转动轴转动，转动轴带动连接在其左右两端的连接杆6摆动，连接杆6带动与之铰接的偏光片3沿着弧面防护罩4左右两侧设置的弧形轨道5移动；
步骤六，设置在考卷显示屏左右两侧的摄像头8分别拍摄到学生两个眼睛的图像信息并传递给微控制器；
步骤七，微控制器接收摄像头8传递来的图像信息并根据视线范围信息表中找出与该图像信息最相近的标准眼睛图像，提取将该标准眼睛图像对应的电动机转动距离并按照该电动机转动距离控制电动机转动；通过图像信息与标准眼睛图像的对比，如果两张图像几乎相同，即眼睛中眼球的位置相同，眼睛的开闭程度相同，则可以认为两张图像表达的眼睛视线的信息相同，而相同视线看向考卷显示屏的位置范围应该相同，由此按照标准眼睛图像对应的电动机转动距离，可以使电动机带动偏光片转动到学生视线正在看的地方被偏光片覆盖，使学生可以透过偏光片看到考卷显示屏上的这部分内容；
步骤八，电动机带动设置在弧面防护罩4轴心的转动轴转动，转动轴带动连接在其左右两端的连接杆6摆动，连接杆6带动与之铰接的偏光片3沿着弧面防护罩4左右两侧设置的弧形轨道5移动；
步骤九，透过偏光片3看到液晶显示面板2的显示内容。
[0045] 本方法操作步骤简单，学生仅需要启动主机，启动防作弊装置，就可以进行考试，同时防止别人看到自己的试卷内容。整个操作易学易用，直接通过眼睛的移动来快速通过偏光片3覆盖的位置，读取光标所指位置的内容，不仅不影响学生的读题、做题，还有效防止抄袭作弊的现象。
[0046] 进一步，将位移范围信息表和视线范围信息表合并成位移视线范围信息表，省略步骤六，将步骤五和步骤七合并，省略了步骤六，直接通过位移视线范围信息表，微控制器接收输入的位移信息和图像信息并选取一个确定的电动机转动距离控制电动机转动。这样做省略了两个步骤，不会使电动机重复地转动，而是先通过计算得到一个确定的转动距离后再进行转动，一次即可转动到视线所及位置，使操作更加简单。
[0047] 以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述，所属领域普通技术人员知晓
申请日或者
优先权日之前发明所属技术领域所有的普通技术知识，能够获知该领域中所有的
现有技术，并且具有应用该日期之前常规实验手段的能
力，所属领域普通技术人员可以在本申请给出的启示下，结合自身能力完善并实施本方案，一些典型的公知结构或者公知方法不应当成为所属领域普通技术人员实施本申请的障碍。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干
变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和
专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其
权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。
