一种基于课堂行为智能识别分析方法及装置与流程

1.本发明涉及智慧课堂领域技术领域，具体涉及一种基于课堂行为智能识别分析方法及装置。


背景技术：

2.现有的课堂老师在授业过程中，尤其是中小学，由于学生的顽皮好动上课交头接耳，不认真听课，导致老师经常要花费一定的经历去维护课堂纪律，增加了老师教学的负担，影响教学质量，同时交头接耳的学生也不能专心的去学习，最终导致成绩较差的情况发生。
3.本发明旨在提供一种基于课堂行为智能识别分析方法及装置，以此来实现智能维护课堂纪律，降低老师的教学负担，提高学生的专注力。


技术实现要素：

4.针对上述技术背景中的问题，本发明目的是提供一种基于课堂行为智能识别分析方法及装置，解决了背景技术中所提的现有的课堂纪律的维护耗费老师的精力影响教学质量同时学生违纪造成成绩较差的问题。
5.为了实现以上目的，本发明采用的技术方案为：
6.一种基于课堂行为智能识别分析方法，包括：
7.获取教室场景数据，构件场景立体模型；
8.通过图像采集单元采集学生头部动态空间数据，建立人员识别模型；
9.建立头部转动角度基准，动态追踪识别每个学生的面部水平旋转角度；
10.设定旋转角度预警值、以及大于旋转角度情况下持续时间预警值，并由旋转角度预警值与持续时间预警值共同触发警报，并记录学生违纪频率；
11.根据学生违纪频率调节动态追踪识别的频率。
12.进一步的，在教室搭建至少三组不同方向的图像采集单元，并根据图像采集单元采集对应的目标场景的三维立体数据。
13.更进一步的，所述三维立体数据包括课桌、座椅、讲台的空间立体数据。
14.进一步的，所述头部转动角度基准采用正常坐姿下面部朝向讲台中心的水平角度，不同方位学生的所述头部转动角度基准不相同。
15.进一步的，所述旋转角度预警值大于30度或小于负30度，所述持续时间预警值大于5秒。
16.一种基于课堂行为智能识别分析装置，包括：
17.图像采集单元，用于采集场景、学生状态数据；
18.存储器，用于存储智能识别分析程序指令、以及智能识别分析程序指令运行采集和分析的数据；
19.处理器，用于调用所述存储器中存储的所述智能识别分析程序指令以实现一种基
于课堂行为智能识别分析方法。
20.与现有技术相比，本发明具有以下优点：
21.(1)本发明中提供一种课堂行为智能识别分析方法，包括步骤：获取学生头部长、宽和高数据，构件立体模型；通过图像采集单元采集学生头部动态空间数据；建立头部转动角度基准，动态追踪识别每个学生的面部水平旋转角度；设定旋转角度预警值、以及大于旋转角度情况下持续时间预警值，并由旋转角度预警值与持续时间预警值共同触发警报，并记录学生违纪频率；根据学生违纪频率调节动态追踪识别的频率，通过以上方法实现对学生上课状态的动态监控，一旦出现交头接耳动作并维持一定时间，系统会自动识别预警，降低了老师在维护课堂纪律所耗费的精力，提高了学生的专注力，同时确保了教学质量。
附图说明
22.图1为本发明实施例提供的方法流程示意图。
具体实施方式
23.以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
24.如图1所示，一种基于课堂行为智能识别分析方法，包括：
25.获取教室场景数据，构件场景立体模型，根据教室的特点情况进行模型建立，例如课桌的长、宽、高，讲台的位置和尺寸；
26.通过图像采集单元采集学生头部动态空间数据，包括头部的长、宽、高，面部方位等，建立人员识别模型；
27.建立头部转动角度基准，每个方位的学生的头部转动角度基准方向不一样，动态追踪识别每个学生的面部相较于本身头部转动角度基准的水平旋转角度；
28.设定旋转角度预警值、以及大于旋转角度情况下持续时间预警值，并由旋转角度预警值与持续时间预警值共同触发警报，并记录学生违纪频率；
29.根据学生违纪频率调节动态追踪识别的频率，以此来提高装置的利用率。
30.在教室搭建至少三组不同方向的图像采集单元，包含三个维度的立体空间，并根据图像采集单元采集对应的目标场景的三维立体数据。
31.所述三维立体数据包括课桌、座椅、讲台的空间立体数据。
32.所述头部转动角度基准采用正常坐姿下面部朝向讲台中心的水平角度，不同方位学生的所述头部转动角度基准不相同。
33.所述旋转角度预警值大于30度或小于负30度，如果部分区域例如拐角学生正常情况下扭头听课角度较大，可以设置一定的偏差范围，所述持续时间预警值大于5秒。
34.一种基于课堂行为智能识别分析装置，包括：
35.图像采集单元，用于采集场景、学生状态数据；
36.存储器，用于存储智能识别分析程序指令、以及智能识别分析程序指令运行采集和分析的数据；
37.处理器，用于调用所述存储器中存储的所述智能识别分析程序指令以实现一种基于课堂行为智能识别分析方法。
38.以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。


技术特征：
1.一种基于课堂行为智能识别分析方法，其特征在于，包括：获取教室场景数据，构件场景立体模型；通过图像采集单元采集学生头部动态空间数据，建立人员识别模型；建立头部转动角度基准，动态追踪识别每个学生的面部水平旋转角度；设定旋转角度预警值、以及大于旋转角度情况下持续时间预警值，并由旋转角度预警值与持续时间预警值共同触发警报，并记录学生违纪频率；根据学生违纪频率调节动态追踪识别的频率。2.根据权利要求1所述的一种基于课堂行为智能识别分析方法，其特征在于，在教室搭建至少三组不同方向的图像采集单元，并根据图像采集单元采集对应的目标场景的三维立体数据。3.根据权利要求2所述的一种基于课堂行为智能识别分析方法，其特征在于，所述三维立体数据包括课桌、座椅、讲台的空间立体数据。4.根据权利要求1所述的一种基于课堂行为智能识别分析方法，其特征在于，所述头部转动角度基准采用正常坐姿下面部朝向讲台中心的水平角度，不同方位学生的所述头部转动角度基准不相同。5.根据权利要求1所述的一种基于课堂行为智能识别分析方法，其特征在于，所述旋转角度预警值大于30度或小于负30度，所述持续时间预警值大于5秒。6.一种基于课堂行为智能识别分析装置，其特征在于，包括：图像采集单元，用于采集场景、学生状态数据；存储器，用于存储智能识别分析程序指令、以及智能识别分析程序指令运行采集和分析的数据；处理器，用于调用所述存储器中存储的所述智能识别分析程序指令以实现如权利要求1至5中任一项所述的课堂行为智能识别分析方法。

技术总结
本发明公开了种课堂行为智能识别分析方法，包括步骤：获取学生头部长、宽和高数据，构件立体模型；通过图像采集单元采集学生头部动态空间数据，建立人员识别模型；建立头部转动角度基准，动态追踪识别每个学生的面部水平旋转角度；设定旋转角度预警值、以及大于旋转角度情况下持续时间预警值，并由旋转角度预警值与持续时间预警值共同触发警报，并记录学生违纪频率；根据学生违纪频率调节动态追踪识别的频率，通过以上方法实现对学生上课状态的动态监控，一旦出现交头接耳动作并维持一定时间，系统会自动识别预警，降低了老师在维护课堂纪律所耗费的精力，提高了学生的专注力，同时确保了教学质量。保了教学质量。保了教学质量。


技术研发人员：韩勇 李咏
受保护的技术使用者：卓康智能技术有限公司
技术研发日：2022.09.20
技术公布日：2023/1/5