[发明专利]一种适用于课堂教学的表情识别方法

摘要

本发明公开了一种适用于课堂教学的表情识别方法，包括下述步骤，利用摄像装备对教室情况进行实时录制，获取到教室实时视频信息；对实时视频信息进行处理，获取学生面部影像信息，并对面部影像信息消失时间进行判定；当学生面部影像信息消失时间大于预设时间值T1，则判定该学生处于走神状态，并统计该学生的走神率；本发明通过设置摄像装备，能够对教室内的实时情况进行监控，并利用摄像装备结合处理装置，检测人脸为出现的时间，当某一学生的人脸未出现时间超过预设值时，则会自动判定该学生处于走神状态；反之则认为是正常停顿，获取低头做笔记等活动；通过此方法可以有效的检测到学生在上课时是否走神。

主权项

1.一种适用于课堂教学的表情识别方法，其特征在于，包括下述步骤：步骤一：利用摄像装备对教室情况进行实时录制，获取到教室实时视频信息；步骤二：对实时视频信息进行处理，获取学生面部影像信息，并对面部影像信息消失时间进行判定；S1：当学生面部影像信息消失时间大于预设时间值T1，则判定该学生处于走神状态，并统计该学生的走神率；具体统计步骤如下：SS1：获取到走神学生在一节课的走神总时间；SS2：将该学生的走神总时间除以一节课的总时间得到走神率，将走神率标记为Tz；S2：获取到所有学生的走神率，并求得所有学生的走神率平均值，将平均走神率标记为Tpz；S3：当学生面部影像信息消失时间低于预设值T1，则判定为学生为正常状态；继续对学生的学习状态进行分析；步骤三：获取到学生面部影像信息，获取到学生的面部图片信息；步骤四：根据状态分析规则对学生的面部图片信息进行实时分析，获取得到学生的上课状态；并将上课状态划分为听课状态、互动状态、抗拒状态和迷茫状态；步骤五：获得实时状态下处于听课状态、互动状态、抗拒状态和迷茫状态的学生人数；并在实时状态下对教师教学内容的吸引程度进行分析，分析步骤如下：S1：获取到处于听课状态下的学生与所有学生之间的占比，得到听课实时占比，并将听课实时占比标记为Pt；S2：获取到处于互动状态下的学生与所有学生之间的占比，得到互动实时占比，并将互动实时占比标记为Pd；S3：获取到处于抗拒状态下的学生与所有学生之间的占比，得到抗拒实时占比，并将抗拒实时占比标记为Pk；S4：获取到处于迷茫状态下的学生与所有学生之间的占比，得到迷茫实时占比，并将迷茫实时占比标记为Pm；S5：对教师的实时教学吸引度进行计算，因为处于听课状态、互动状态、抗拒状态和迷茫状态这四种状态下对教学吸引度的评价占比各不相同，故在此处加入修正值，Pt、Pd、Pk和Pm各自对应的修正值分别标记为为U1、U2、U3和U4，其中U1、U2、U3和U4均为预设值，且U1+U2＝1,0<U1<U2；U3+U4＝‑1，U3<U4<0；S6：利用公式Q_s＝P_t*U₁+P_d*U₁+P_k*U₁+P_m*U₁计算得到教师的实时教学吸引度Qs；S7：当Qs低于预设值时提醒教师注意当前教学内容对学生吸引程度比较低；并在Qs大于预设值时提示教师当前教学内容很符合学生的胃口；步骤六：对教师该节课的教育情况进行分析；分析步骤如下：S1：获取到所有学生在该节课中处于听课状态下的平均时间，将平均时间除以总时间得到听课总占比，并将听课总占比标记为Gt；S2：获取到所有学生在该节课中处于互动状态下的平均时间，将平均时间除以总时间得到互动总占比，并将互动总占比标记为Gd；S3：获取到所有学生在该节课中处于抗拒状态下的平均时间，将平均时间除以总时间得到抗拒总占比，并将抗拒总占比标记为Gk；S4：获取到所有学生在该节课中处于迷茫状态下的平均时间，将平均时间除以总时间得到迷茫总占比，并将迷茫总占比标记为Gm；S5：获取得到前面获得的平均走神率Tpz；S6：因为平均走神率、听课总占比、互动总占比、抗拒总占比和迷茫总占比对教师该节课的教育质量影响程度不同，因此对上述各影响因素加一修正值，Tpz、Gt、Gd、Gk和Gm对应的修正值分别为L1、L2、L3、L4和L5，且L2+L3＝1，L3>L2>0；L1+L4+L5＝‑1，L1<L4<L5<0；S7：利用公式Q＝G_t*L₂+G_d*L₃+T_pz*L₁+G_k*L₄+G_m*L₅得到该教师对应该节课的教学评价值。