[发明专利]基于大数据的学生学习行为分析系统

权利要求书

1.一种基于大数据的学生学习行为分析系统，包括服务器和设于教室内的监控组，其特征在于：所述服务器包括数据库、面部识别模块、面部分析模块、姿态分析模块、比对模块和差异性分析模块；

数据库：存储有各个学生的各期成绩数据、成绩差异阈值、各个学生的正常面部信息和对应的身份信息；

监控组：用于将拍摄的教室内画面上传给服务器；

面部识别模块：用于根据监控组上传的画面，并根据其内的学生面部，识别学生身份；

面部分析模块：通过拍摄的学生面部特征，识别处于睡觉状态下和走神状态下的学生，并将处于睡觉状态下的学生标记为睡觉学生，处于走神状态下的学生标记为走神可疑学生；

姿态分析模块：通过拍摄的学生姿态，识别坐姿不良的学生，并将该学生标记为病态坐姿学生；

比对模块：用于定期比对学生的成绩，并计算成绩差异值；

差异性分析模块：用于在成绩差异值大于成绩差异阈值时，计算被标记学生其本期内的学生睡觉次数、学生走神可疑次数和学生病态坐姿次数分别与上一期的学生睡觉次数、学生走神可疑次数和学生病态坐姿次数的差别。

2.根据权利要求1所述的基于大数据的学生学习行为分析系统，其特征在于：所述面部分析模块还包括特征统计子模块、特征标记子模块和特征计算子模块；

所述数据库还存储有睡觉眨眼阈值、眼皮距离阈值和走神眨眼阈值；

特征统计子模块：用于统计学生的眨眼频率；

特征标记子模块：用于在学生眨眼频率超过睡觉眨眼阈值时，将该学生标记为睡觉可疑学生，在学生眨眼频率小于走神眨眼阈值时，将改学生标记为走神可疑学生；

特征计算子模块：计算睡觉可疑学生睁眼时其上眼皮和下眼皮距离；

特征标记子模块：还用于在该学生上眼皮和下眼皮距离超过眼皮距离阈值时，将该学生标记为睡觉学生。

3.根据权利要求1所述的基于大数据的学生学习行为分析系统，其特征在于：姿态分析模块，包括姿态计算子模块和病态坐姿标记子模块；

数据库还存储有夹角阈值；

姿态计算子模块：用于计算学生眉心与两肩的连线距离和两肩之间的间隔连线距离，并计算两肩之间连线与眉心至两肩连线的夹角大小；

病态坐姿标记子模块：用于在学生两肩之间连线与眉心至两肩连线的夹角大小大于夹角阈值时，将该学生标记为病态坐姿学生。

4.根据权利要求1所述的基于大数据的学生学习行为分析系统，其特征在于：还包括设置于学生座位下方地板上的压力传感器组，服务器还包括抖腿识别模块，抖腿识别模块包括压力频率计算子模块和抖腿标记子模块，所述数据库还存储有频率变化阈值；

压力频率计算子模块：用于根据压力传感器组上传的压力位置坐标和次数，计算在同一连续区域位置处，出现压力变化的频率；

抖腿标记子模块：用于在压力变化频率大于频率变化阈值时，将该学生标记为抖腿学生。

5.根据权利要求1所述的基于大数据的学生学习行为分析系统，其特征在于：服务器还包括走神学生标记模块；

走神学生标记模块：用于在学生在同一时间被标记为走神可疑学生且还被标记为抖腿学生时，将该学生标记为走神学生；

差异性分析模块：用于在成绩差异值大于成绩差异阈值时，计算被标记学生其本期内的学生睡觉次数、学生走神次数和学生病态坐姿次数分别与上一期的学生睡觉次数、学生走神次数和学生病态坐姿次数的差别。

6.根据权利要求1所述的基于大数据的学生学习行为分析系统，其特征在于：所述服务器还包括讲话分析模块，讲话分析模块包括嘴部动作频率计算子模块和讲话标记子模块；

嘴部动作频率计算子模块：通过拍摄的面部特征计算学生张嘴闭嘴的频率；

讲话标记子模块：用于将张嘴和闭嘴频率超过动作频率阈值的学生，标记为讲话学生；

差异性分析模块：还用于在成绩差异值大于成绩差异阈值时，计算本期内被标记为讲话学生的次数与上期被标记为讲话学生次数的差别。

7.根据权利要求6所述的基于大数据的学生学习行为分析系统，其特征在于：服务器还包括讲话次数调取模块和影响因素判定模块；

讲话次数调取模块：用于调取中间位置学生及其前后左右四个位置学生的被标记为讲话学生的次数；

影响因素判定模块：若前后左右四个位置学生有任意一个学生的讲话次数超过中间位置学生的讲话次数，且也有讲话次数小于中间位置的学生，则判定中间位置学生为受影响源学生，也为影响源学生；若前后左右四个位置学生的讲话次数都超过中间位置学生的讲话次数，则判定中间位置学生为受影响源学生；若前后左右四个位置学生的讲话次数都小于中间位置学生的讲话次数，则判定中间位置学生为影响源学生。