[发明专利]基于云计算的教学视频处理方法

说明书

本发明涉及智慧教育领域，公开了一种基于云计算的教学视频处理方法，其包括：视频处理模块对目标教学视频进行图像帧分割以得教学分析图像集，并对教学分析图像集中的每个教学分析图像进行图像预处理和特征分析以得到每个教学分析图像中每个学生的课堂情绪状态；状态联合模块对每个连续时间段内若干教学复原图像中的所有学生的课堂情绪状态进行状态联合分析以得到总体学习专注度；专注度识别模块在确定所述总体学习专注度小于专注阈值时对目标教学视频进行视频段截取以得到目标优化视频段；视频生成模块根据若干目标优化视频段得到课堂优化视频，然后生成课堂优化数据，并将其发送至对应的教师终端。

技术领域

本发明涉及智慧教育和云计算领域，尤其涉及一种基于云计算的教学视频处理方法。

背景技术

智慧教育是通过新一代信息技术如物联网、云计算、移动互联网等技术，对教育信息进行感知、识别、捕获、汇聚、分析，进而辅助智能化的教育管理与决策，采用面向服务的SOA软件架构体系，实现了各类应用、数据及业务流程的有效整合。主要目的为对学习环境进行感知和智能调节，对校园环境进行智能化管理，对教与学的过程进行跟踪与记录，对家校互通提供立体化的网络支持。为师生提供最佳的学习环境，实现智能安防和校园智能化管理，打造一体化的网络环境和应用环境。

目前，现有的教学方法可将师生的教学实况自动录制并实时存储于一体化的资源平台，教师可借此进行教学反思和教学观摩。这种方式虽然方便了教师对自己教学内容的观摩和回顾，但教师在通过回放自己教学视频的方式进行教学分析时，需要整段播放或者手动拖动视频进度条以查找对提升自己教学方式有用的内容，较难直接寻找到对教学分析有帮助的教学视频段，且浪费大量的时间和精力。例如，教师很难直接查找和跳转到教学视频中所有学生学习专注度普遍较低或课堂活跃度较低的地方。

发明内容

针对现有技术之不足，本发明提供了一种基于云计算的教学视频处理方法，包括：

教师终端发送教学视频处理请求至教学管理云平台，所述教学视频处理请求包括教学视频信息、授课教师名称和授课教师职工编号，所述教学视频信息包括教学视频大小、教学视频格式和教学视频标识符；

视频处理模块的视频获取单元根据教学视频信息、授课教师名称和授课教师职工编号从数据库中获取对应的目标教学视频；

视频处理模块的视频分割单元对所述目标教学视频进行图像帧分割处理以得到若干课堂图像帧，并根据每个课堂图像帧对应的视频播放时间点将所有课堂图像帧按序排列以得到教学分析图像集；

图像分析模块的图像预处理单元对教学分析图像集中的每个课堂图像帧进行锐化滤波处理以对每个课堂图像帧中变化剧烈的高频部分进行增强以得到教学增强图像集，并对教学增强图像集中的每个教学增强图像进行几何形变矫正以得到教学复原图像集；

图像分析模块的图像分割单元对教学复原图像集中的每个教学复原图像进行特征提取以得到每个教学复原图像的图像颜色特征，并根据每个教学复原图像的图像颜色特征和人体肤色区间将对应教学复原图像进行区域划分以将包含人脸的关键分析区域提取出来得到若干人脸识别区域；

图像分析模块的特征提取单元提取教学复原图像中的每个人脸识别区域的深度特征和几何特征，并根据所述深度特征和几何特征对相应人脸识别区域进行凹凸识别以得到对应学生人脸的五官轮廓线，并对所述五官轮廓线进行特征点提取以得到若干面部关键点；

图像分析模块的状态分析单元根据每个人脸识别区域的若干面部关键点构建每个学生的表情特征，并根据每个学生的表情特征进行面部状态分析以得到对应学生的课堂情绪状态；

状态联合模块对每个连续时间段内若干教学复原图像中的所有学生的课堂情绪状态进行状态联合分析以得到对应连续时间段内课堂的总体学习专注度；