[發明專利]一種基于人臉情緒識別的智能輔助教學方法及系統

在審

• 申請號: 201910306758.0
• 申請日: 2019-04-16
• 公開（公告）號: CN110059614A
• 公開（公告）日: 2019-07-26
• 發明（設計）人: 馬鴿;許翔;趙志甲;劉貴云;李致富
• 申請（專利權）人: 廣州大學
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;G06K9/62;G06Q50/20
• 代理公司: 廣州三環專利商標代理有限公司 44202
• 代理人: 顏希文;麥小嬋

本發明公開了一種基于人臉情緒識別的智能輔助教學方法及系統，所述方法包括：對攝像設備實時采集的學生的人臉圖像進行預處理，得到人臉數據；通過三維人臉定位建模技術對所述人臉數據進行人臉情緒識別以及學生身份識別，得到該學生的人臉情緒信息和身份信息；將所述人臉情緒信息輸入到學生狀態評估模塊進行狀態評估，并發送狀態評估信息至交互顯示器。本發明能夠結合大數據挖掘技術對在課堂環境中所采集到的情緒信息加以分析和統計，并推送至客戶端，使教師能夠全面地了解學生的精神狀態與學習狀態，同時能夠掌握課堂教學情況，進而幫助教師及時改進教學策略，提高教學質量和效率。

技術領域

本發明涉及教學技術領域，具體涉及一種基于人臉情緒識別的智能輔助教學方法及系統

背景技術

隨著電子信息技術及網絡技術的發展，智能教學在日常教學中得到廣泛應用，在教育日趨信息化的今天，使得教學過程得以優化，教學效率得到提高，以更豐富的展現形式，推動了教學質量的提高。在重視素質教育的今天，教育心理學家認為情緒對學生的學習活動的作用具有兩面性，既可能提高學習的積極性，促進和增強學習效果，也可能降低學習的積極性，削弱和減低學習的效果。

但是，在對現有技術的研究與實踐過程中，本發明的發明人發現，現在的學校大多采用大班制教學，由于學生人數較多，因此無法很難監督學生學習，教師很難準確判斷每個學生的課堂學習狀態以及了解每個學生對知識的掌握度，從而找出一種適合所有學生的教學策略與方法，并且由于教師本身的教學經驗等諸多人為因素對于學生情緒判斷也起到了一定的制約作用，從而影響到學生學習與成長。因此，如何能夠將信息化技術與教育教學相結合，使得教學過程更加人性化、給予學生更全面的教育與培養，成為教育行業關注的重點課題。

發明內容

本發明實施例所要解決的技術問題在于，提供一種基于人臉情緒識別的智能輔助教學方法及系統，使得教師能夠全面地了解學生的精神狀態與學習狀態，并掌握課堂教學情況，進而幫助教師改進教學策略，提高教學質量與效率。

為解決上述問題，本發明的一個實施例提供一種基于人臉情緒識別的智能輔助教學方法，包括如下步驟：

對攝像設備實時采集的學生的人臉圖像進行預處理，得到人臉數據；

通過三維人臉定位建模技術對所述人臉數據進行人臉情緒識別以及學生身份識別，得到該學生的人臉情緒信息和身份信息；

將所述人臉情緒信息輸入到學生狀態評估模塊進行狀態評估，并發送狀態評估信息至交互顯示器。

進一步地，所述基于人臉情緒識別的智能輔助教學方法，還包括：

根據學生的身份信息進行自動考勤打卡，統計實時出勤人數，記錄缺勤、遲到或早退學生信息并發送至交互顯示器；

統計學生的狀態評估信息并存儲至信息網絡管理模塊。

進一步地，所述通過三維人臉定位建模技術對所述人臉數據進行人臉情緒識別，具體為：

利用帶有3D結構光的攝像設備對人臉進行跟蹤拍攝，得到人臉數據；

對所述人臉數據進行人臉區域分割，得到擁有深度的光線圖像；

通過三維人臉定位建模技術對所述光線圖像進行捕捉臉部肌肉運動節點，并標記臉部特征點，得到臉部特征信息；

根據所述臉部特征信息與數據庫中預先錄入的臉部特征信息進行對比，在判斷達到限定的相似度時，輸出對應的人臉情緒信息以及身份信息。

進一步地，所述狀態評估包括心理狀態評估、傷害評估、課堂專注度評估以及知識掌握度評估。

進一步地，所述基于人臉情緒識別的智能輔助教學方法，還包括通過交互顯示器發出信息提醒上課狀態異常的學生。