[发明专利]一种线上线下相结合的多维教学AI学堂系统

说明书

一种线上线下相结合的多维教学AI学堂系统，包括：硬件教学准备部署：整套系统需要一套播放主机和一台AI分析主机；全角度智能识别：基于4D全角度骨骼检测技术，多机位全方位准确识别视频中的单个个体人脸、表情、行为、姿态等信息；音视频双维度教学内容整合：通过自主的语音辅助视频双维度识别分析方法，使用对应的音频来辅助视频流分析；学生个体的学情分析：收集和分析每个学生的课堂、学习数据；教育教学评估模型建设：与名校协作，建立多种智能评估模型。其具有智能化分析、智能化分类、智能化处理，设计合理且有效增进学习效果的优点。

技术领域

本发明涉及多维度智能化教育相关领域，具体涉及一种线上线下相结合的多维教学AI学堂系统，简称华蔚AI学堂。

背景技术

华蔚AI学堂以“习惯改变一生”为育人理念，培养学生应具备能够适应终身发展和社会发展需要的必备品格和关键能力。通过托育系统的运用，针对大数据的分析结果，进行学生的针对性学习培训和个性化培养。结合名师在线互动教育、动漫文化、儿童营养配餐、儿童健康监测、家庭教育指导、在线监控托管等创新服务模式，打造一个“让孩子开心，让家长放心”的托育教育系统。

华蔚AI学堂以人脸识别、表情识别、姿态识别、教学行为分析为基础，从课堂、教师、学生三个维度进行大数据分析，采用过程化数据分析开展教学研究和学生综合素质评价，让学校领导“有据可依”、“精准管理”，让老师“因材施教”、“以导代教”，让学生“主动思考”、“自主学习”，实现教学评价从单一维度向综合性多维度转变，促进学校精准管理、教师精准教学、学生精准学习。

鉴于多维教学系统已能达到因时因地制宜，但因材施教是数千年来教育不变的理想，也是解决学习障碍的重要方法，所以适性化教学是多维学习系统中重要的一环。将教材与测验予以适性化整合，让每位学习者获得适合自己的教材与练习测验，经由反复自我学习与练习而渐入佳境。

本发明即针对上述之需求，乃特潜心研究并配合学理之运用，提出一种线上线下相结合的多维教学AI学堂系统，并提供智能化分析、智能化分类、智能化处理，设计合理且有效增进学习效果之发明。

发明内容

鉴于上述背景，本发明提供一种多维系统的解决方案，包含硬件部署、智能化识别方法、多维度分析、线上教学模型一系列的教学理念和方法。

一种线上线下相结合的多维教学AI学堂系统，包括：

一、硬件教学准备部署：

整套系统需要一套播放(录播、直播、跟踪、音频)主机和一台AI分析主机，即可实现视频采集、智能识别分析，高度集成化，连接、操作简便、维护方便，满足大规模常态化教室和分组教学智慧教室建设应用；具体设备包括：区域标定模块，用于对区域进行标定，并将标定的区域划分为图像感应区域和传感器感应区域；

控制模块，用于控制传感器模块在所述传感器感应区域内采集多路传感器信号，并对所述传感器信号进行分析，以及，控制图像信号采集模块在所述图像感应区域内采集图像信号并对所述图像信号进行分析；

区域匹配模块，用于将所述标定后的区域与摄像机云台进行匹配，控制摄像机进行跟踪定位；

跟踪模块，用于根据一预设策略，控制摄像机启动跟踪模式，对目标进行跟踪。

播放跟踪系统包括：

ARM控制处理器；

与所述ARM控制处理器连接的DSP控制处理器；

与所述DSP控制处理器连接的传感器采集模块，用于对传感器信号进行采集；

与所述DSP控制处理器连接的图像信号采集模块，用于对图像信号进行采集；

与所述图像信号采集模块连接的图像分析模块，用于对图像信号进行分析。

所述系统还包括：

跟踪决策模块，与所述ARM控制处理器连接，用于跟踪决策模块根据目标坐标查找出包含该坐标的最优区域，最优判断方法为目标坐标离中心最近。