[發明專利]一種基于圖像識別的互動教學方法及系統在審
| 申請號： | 201810437603.6 | 申請日： | 2018-05-09 |
| 公開（公告）號： | CN108806375A | 公開（公告）日： | 2018-11-13 |
| 發明（設計）人： | 朱命冬;杜靜翌;姬燕培;徐立新;馬紹惠;馬世霞;劉丹;衛娟 | 申請（專利權）人： | 河南工學院 |
| 主分類號： | G09B5/14 | 分類號： | G09B5/14 |
| 代理公司： | 鄭州聯科專利事務所(普通合伙) 41104 | 代理人： | 王聚才 |
| 地址： | 453000 *** | 國省代碼： | 河南;41 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 圖像識別模塊 手勢 圖像采集模塊 在線教育系統 互動教學 控制模塊 圖像識別 顯示模塊 教師 選項 學生 反饋信息 教學互動 教學效率 數字含義 統計結果 學生反饋 學生選擇 學生學習 互動 注意力 中學生 圖片 統計 | ||
1.一種基于圖像識別的互動教學方法，其特征在于，包括以下步驟：
步驟A：課前準備，包括以下步驟：
步驟A1：定義不同手勢的含義；
步驟A2：利用步驟A中所述不同手勢訓練基于CNN的手勢識別模型；
步驟B：課堂互動，包括以下步驟：
步驟B1：教師提出問題，并給出若干選項，選項數量小于手勢數量；
步驟B2：教師利用圖像采集裝置采集學生手勢；
步驟B3：利用步驟A2中所述基于CNN的手勢識別模型識別步驟B2中采集的學生手勢；
步驟B4：利用步驟A2中所述基于CNN的手勢識別模型統計識別后的學生手勢并生成統計數據；
步驟B5：教師根據步驟B4中所述的統計數據進行教學。
2.根據權利要求1所述的一種基于圖像識別的互動教學方法，其特征在于，所述步驟A1包括以下步驟：
步驟A11：由教師和學生設計不同的手勢，并定義不同的手勢所代表的數字；
步驟A12：收集步驟A11中定義的不同的手勢圖片。
3.根據權利要求2所述的一種基于圖像識別的互動教學方法，其特征在于，所述步驟A2包括以下步驟：
步驟A21：將步驟A12中不同的手勢根據所定義的數字進行分類，形成分類圖片集；
步驟A22：根據步驟A21中所述分類圖片集訓練基于CNN的手勢檢測模型；
步驟A23：根據步驟A21中所述分類圖片集訓練基于CNN的手勢識別模型。
4.根據權利要求3所述的一種基于圖像識別的互動教學方法，其特征在于：步驟A22中所述根據步驟A21中所述分類圖片集訓練基于CNN的手勢檢測模型的方法為: 使用Dlib庫中的“dnn_mmod_ex”類讀取步驟A21所述分類圖片集，訓練基于CNN的手勢檢測模型。
5.根據權利要求3所述的一種基于圖像識別的互動教學方法，其特征在于：步驟A23中所述根據步驟A21中所述分類圖片集訓練基于CNN的手勢識別模型的方法為：使用Dlib庫讀取步驟A21所述分類圖片集，訓練基于CNN的手勢識別模型。
6.根據權利要求1所述的一種基于圖像識別的互動教學方法，其特征在于，步驟B4中所述的統計數據為柱狀圖、餅狀圖或條形圖。
7.一種基于圖像識別的互動教學系統，其特征在于：包括
圖像采集模塊，設置在教室前上方，用于采集學生的手勢圖像；
圖像識別模塊，用于儲存基于CNN的手勢檢測模型和基于CNN的手勢識別模型，并使用所述基于CNN的手勢檢測模型和基于CNN的手勢識別模型識別圖像采集模塊采集的學生的手勢圖像；
顯示模塊，用于顯示圖像識別模塊生成的統計數據；
控制模塊，負責接收教師的控制指令，并將教師的控制指令傳輸給圖像采集模塊、圖像識別模塊和顯示模塊，并用于根據基于CNN的手勢識別模型識別的結果統計數據；
其中，圖像采集模塊、圖像識別模塊、控制模塊和顯示模塊依次通信連接，且圖像采集模塊也與控制模塊通信連接。
8.根據權利要求7所述的一種基于圖像識別的互動教學系統，其特征在于：所述顯示模塊采用顯示器或投影儀。
9.根據權利要求7所述的一種基于圖像識別的互動教學系統，其特征在于：所述控制模塊采用計算機或移動終端。
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