[發明專利]一種學生課堂行為分析及監控方法

在審

• 申請號: 201811026303.5
• 申請日: 2018-09-04
• 公開（公告）號: CN109410098A
• 公開（公告）日: 2019-03-01
• 發明（設計）人: 吳琪;王力舟;黃冠銘;肖明
• 申請（專利權）人: 四川文軒教育科技有限公司
• 主分類號: G06Q50/20
• 分類號: G06Q50/20;G06K9/00
• 代理公司: 成都九鼎天元知識產權代理有限公司 51214
• 代理人: 胡川

本發明公開了一種學生課堂行為分析及監控方法，其特征在于：包括以下步驟：步驟一：實時采集學生上課的圖像，上傳到服務器；步驟二：分別對圖像中的學生行為進行識別，判斷學生行為是否屬于異常行為；步驟三：若學生的行為是異常行為，記錄學生的異常行為，并將對應的提示信息分別發送到學生和老師的終端上。本發明學生課堂行為分析及監控方法，準確識別學生的行為，及時發現異常行為，實現對學生課堂行為的監控和管理，減輕老師的工作，促進學生認真的聽課，提高課堂教學效率。

技術領域

本發明涉及校園數據處理領域，尤其是一種學生課堂行為分析及監控方法。

背景技術

在學校里，學生的聽課情況與學生的成績有很大的關系，認真聽課是獲得好的成績的重要前提；對學生聽課情況的管理有助于學生的成績，但是老師在上課中需要更多的精力去講解課程，沒有很多的精力和時間對所有學生的課堂行為進行實時管理，需要一種能夠幫助老師管理課堂，實時監控所有學生的聽課狀態，對不認真聽課的學生進行提醒的方法，既能減少老師課堂管理的時間，用更多的時間去講解；又能對所有的學生同時進行管理，促進學生的專心聽課。

發明內容

本發明的發明目的在于：針對上述存在的問題，提供一種學生課堂行為分析及監控方法，通過學生終端采集學生課堂上的圖像，并對圖像中的學生行為進行識別，當檢測到異常行為時，及時提醒老師或學生，幫助老師管理課堂，同時監督學生認真聽講。

本發明采用的技術方案如下：

本發明一種學生課堂行為分析及監控方法，其特征在于：包括以下步驟：

步驟一：實時采集學生上課的圖像，上傳到服務器；

步驟二：分別對圖像中的學生行為進行識別，判斷學生行為是否屬于異常行為；

步驟三：若學生的行為是異常行為，記錄學生的異常行為，并將對應的提示信息分別發送到學生和老師的終端上。

以上方法，采集學生的圖像，通過圖像自動識別學生的課堂行為，并發現學生的異常行為，及時發送給老師，同時向學生發送提示信息，實現對學生課堂行為的自動監控，幫助老師管理課堂，既能監控到所有的學生的聽課情況，解決現有老師無法對所有的學生進行管理的問題，又能減少老師上課的工作，用更多的時間去教學，提高教學質量。

作為優選，所述步驟二中，學生行為識別方法包括以下步驟：S1：進行圖像預處理；S2：識別預處理后圖像中學生的行為。

以上方法，由于采集的圖像是連續的圖像序列，在識別前需要進行圖像預處理，檢測到其中的識別目標，進行精確的識別。

作為優選，所述S1具體包括：通過人體前景提取，進行目標檢測和去噪；所述人體前景提取方法：利用背景邊界模型獲取前景邊緣，利用背景模型獲取前景，將獲取的前景邊緣和前景相加，進行形態學的閉運算，填充前景孔洞，得到前景目標。

以上方法，在視頻圖像中識別人體行為，需要先進行前景提取，提取出所需的全部真實運動目標，并且剔除各種因其他原因而誤入的噪聲干擾及虛假目標；本申請通過背景邊緣法來獲取人體的邊界輪廓，背景法獲取前景人體區域，由于背景法容易受光照影響，通過該方法提取的人體區域不夠完整，但通過人體邊界和人體區域的相加，再進行形態學閉運算，就能夠得到較完整的前景目標。

作為優選，所述背景邊界模型的建立方法：設置當前時刻圖像幀為Q(x，y)，每幀圖像中的位Location(x,y)(x＝1,2，…G；y＝1,2，…K，其中G和K分別是圖像幀的高和寬)是背景邊緣的概率式中edge(x，y，k)為第k幀對應的邊緣圖像，通過Sobel算子檢測得到，T為背景邊緣模型的更新時間；若背景邊緣概率P(x，y)低于預設閾值，邊緣點為前景邊緣點a，否則背景邊緣點為：

式中，Q_edge為前景邊緣。