[发明专利]基于心电的专注度曲线生成方法及分割教学视频的应用在审

专利信息
申请号: 201811154057.1 申请日: 2018-09-30
公开(公告)号: CN109199364A 公开(公告)日: 2019-01-15
发明(设计)人: 赵祥红;蔡卫明;查志祥 申请(专利权)人: 浙江大学宁波理工学院
主分类号: A61B5/0402 分类号: A61B5/0402;A61B5/16;H04N21/44;H04N21/845
代理公司: 宁波市海曙钧泰专利代理事务所(普通合伙) 33281 代理人: 沈锡倍
地址: 315100 浙*** 国省代码: 浙江;33
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摘要:
搜索关键词: 教学视频 曲线生成 时频 心电 支持向量回归机 时间段分割 降噪处理 课堂教学 数据变换 数据获得 数据训练 数据转化 数字信号 心电信号 异常信号 归一化 时间段 分割 剪辑 噪声 应用 采集 反馈 转换 教学 改进 学生 分析
【说明书】:

发明公开了一种基于心电的专注度曲线生成方法及分割教学视频的应用,优点在于在采集的心电信号转换成数字信号后通过降噪处理滤除了噪声和异常信号,提高了数据变换后时频数据的准确性;然后通过数据训练得到的支持向量回归机将时频数据转化成归一化的专注度分值数据,根据专注度分值数据获得专注度曲线,根据生成的专注度曲线中延续一定时间高专注度的、专注度快速下滑或者快速上升的时间段分割教学视频获得该时间段的教学视频剪辑,从而精确掌握课间被测学生的专注度以及变化情况,形成对讲师教学的有效反馈,为分析教学视频,改进课堂教学提供有力辅助。

技术领域

本发明涉及基于生物反馈的教学研究技术领域,尤其是涉及一种基于心电的专注度曲线生成方法及分割教学视频的应用。

背景技术

在日常的教学活动中,讲师的教学质量评价是教学质量测评的关键环节,对提高教学质量和办公效率具有重要意义,因此,只有建立完善的教学质量测评系统才能够较为全面准确的评价讲师的教学工作,全面提高教学水平。常规的教学评估中,主要采用客观的考试结果分析,以及比较主观的学生问卷打分和座谈的方式;这种教学评估反应的是总体性情况,不能反应具体某堂课的情况。而实际的,具体的每次课学生的专注度以及变化情况如何,这些数据的掌握和分析可以对讲师教学的提高构成更为有效的辅助。

发明内容

本发明所要解决的一个技术问题是提供一种基于心电的专注度曲线生成方法,用于掌握和分析课间测试学生的专注度以及变化情况。

本专注度曲线生成方法所采用的技术方案为:一种基于心电的专注度曲线生成方法,具体包括以下步骤:S1采集心电信号;S2将心电信号转换成数字信号并传输到数据处理单元;S3数字信号经降噪处理后,通过时频分析获得时频数据;S4根据数据训练得到的支持向量回归机将时频数据转化成归一化的专注度分值数据;S5根据专注度分值数据获得专注度曲线。

步骤S1中心电信号的采集采用PulseSensor传感器、HKD-10b心电传感器、BMD101心电监测传感器或AD8232心率监测传感器系列的其中一种。

步骤S2中采用Arduino单片机将心电信号转换成数字信号。

步骤S3中降噪处理具体为:先通过低通滤波器滤除噪声,然后通过阈值分析过滤异常信号。

步骤S3中,时频分析采用短时傅立叶变换或连续小波变换。

与现有技术相比,本方法的优点在于在心电信号变换成时频数据前,在转换成数字信号后通过降噪处理滤除了噪声和异常信号,提高了数据的准确性;然后通过数据训练得到的支持向量回归机将时频数据转化成归一化的专注度分值数据,再根据专注度分值数据获得专注度曲线,从而能够精确掌握课间测试学生的专注度以及变化情况,形成对讲师教学的有效反馈,为分析教学视频,改进课堂教学提供有力辅助。

本发明所要解决的另一技术问题是提供一种利用专注度曲线分割教学视频的应用。

本应用所采用的技术方案为:一种利用专注度曲线分割教学视频的应用,由上述方法生成的专注度曲线中延续一定时间高专注度的、专注度快速下滑或者快速上升的时间段获得教学视频中该时间段的教学视频剪辑。

与现有技术相比,本应用的优点在于根据专注度曲线中延续较长时间高专注度或者快速变化部分获得教学视频中该时间段的相应教学视频剪辑,用于讲师分析该段时间教学变化的原因,为课堂教学的改进提供有力辅助。

附图说明

图1为本优选实施例基于心电的专注度曲线生成方法及利用专注度曲线分割教学视频的应用的步骤示意图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。

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