[发明专利]一种课堂学生点头率识别与统计方法及装置

摘要

本发明一种课堂学生点头率识别与统计装置，包括单片机、图像采集模块、光采集模块、红外补光模块、接口模块、灯光报警模块和上位机，图像采集模块包括第一摄像机和第二摄像机，单片机集成于第一摄像机的机体内，单片机输入端分别与光采集模块、第一摄像机和第二摄像机相连，单片机输出端分别与红外补光模块、灯光报警模块和上位机相连。本发明提供的课堂学生点头率识别与统计方法及装置，通过两个摄像机实时采集人脸图像和课堂行为的视频信号并通过单片机进行图像识别和合成比对处理，获取有效点头的发生时间及其对应的位置坐标并上传至上位机进行远程监控，提高智能化监测水平和数据准确率，可作为教学质量评估依据，具有广阔的应用前景。

主权项

一种课堂学生点头率识别与统计方法，包括以下步骤：步骤一、运行状态的检测：首先通过单片机完成自检，随后进入侦测状态，光采集模块和第一摄像机启动，分别用于将实时检测到的周围环境光强度和实时采集的视频图像传送至单片机进行处理，控制红外补光模块的启闭并进行相似度比对处理，在比对失败的情况下进入工作状态，第二摄像机启动，随后第一摄像机和第二摄像机分别将实时采集的视频图像信号传送至单片机；步骤二、单片机接收第一摄像机和第二摄像机传送的视频图像信号并分别进行图像识别和处理，得到两组相应的人脸活动特征符合点头特征的数据信息，随后单片机将前述两组数据信息进行合成比对处理，第一摄像机和第二摄像机同时识别出的符合点头特征的数据信息判定为有效点头，单片机保存有效点头的发生时间及其对应的位置坐标并上传至上位机进行远程显示和保存，实现远程监控，所述图像识别和处理的过程包括：单片机识别并保存视频图像中的人脸、每张人脸在视频图像中对应的坐标位置及其对应的脸型数字化特征，随后单片机对每张人脸在视频图像中的脸型数字化特征进行人体动作分析和处理，识别视频图像中符合点头特征的人脸并将其点头发生时间和对应的位置坐标数据信息进行保存。