[發明專利]一種計算機控制教學設備

在審

• 申請號: 202010417224.8
• 申請日: 2020-05-18
• 公開（公告）號: CN111597997A
• 公開（公告）日: 2020-08-28
• 發明（設計）人: 呂雪燕;吳兆紅
• 申請（專利權）人: 萊蕪職業技術學院
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;G06K9/34;G06T5/00;H04N5/76;G06Q10/06;G06Q50/20
• 代理公司: 北京科億知識產權代理事務所(普通合伙) 11350
• 代理人: 湯東鳳

1.一種計算機控制教學設備，其特征在于，所述計算機控制教學設備包括：

教學視頻采集模塊、視頻傳輸模塊、中央控制模塊、視頻增強模塊、教學質量評估模塊、下載模塊、存儲模塊、顯示模塊；

教學視頻采集模塊，與視頻傳輸模塊連接，用于通過攝像器采集教學視頻；

視頻傳輸模塊，與教學視頻采集模塊、中央控制模塊連接，用于通過數據傳輸設備將教學視頻傳輸到中央控制模塊；

中央控制模塊，與視頻傳輸模塊、視頻增強模塊、教學質量評估模塊、下載模塊、存儲模塊、顯示模塊連接，用于通過主機控制各個模塊正常工作；

視頻增強模塊，與中央控制模塊連接，用于通過視頻增強程序對采集的視頻進行增強處理；

教學質量評估模塊，與中央控制模塊連接，用于通過評估程序對教學視頻進行評估；

下載模塊，與中央控制模塊連接，用于通過下載程序對教學視頻進行下載；

存儲模塊，與中央控制模塊連接，用于通過存儲器存儲采集的教學視頻、評估結果；

顯示模塊，與中央控制模塊連接，用于通過顯示器顯示采集的教學視頻、評估結果。

2.如權利要求1所述計算機控制教學設備，其特征在于，所述視頻增強模塊增強方法如下：

(1)通過視頻增強程序從視頻當前位置獲取第一預設幀數的連續圖像；

(2)檢測所述第一預設幀數的連續圖像中是否包括滿足預設質量條件的基準圖像；

(3)若存在所述基準圖像，則將所述第一預設幀數的連續圖像中除基準圖像外的圖像作為待重構圖像，基于所述基準圖像對所述待重構圖像執行圖像重構處理。

3.如權利要求2所述計算機控制教學設備，其特征在于，所述圖像重構處理包括：

將所述基準圖像以及所述待重構圖像輸入至卷積神經網絡，為所述基準圖像提取第一特征映射，并為所述待重構圖像提取第二特征映射；

對所述第一特征映射和所述第二特征映射進行加權疊加處理，得到重構特征映射；

基于所述重構特征映射得到重構圖像，使用所述重構圖像替換所述待重構圖像。

4.如權利要求3所述計算機控制教學設備，其特征在于，所述對所述第一特征映射和所述第二特征映射進行加權疊加處理，具體包括：

按照預設的比重系數，對所述第一特征映射以及所述第二特征映射進行加權處理，且所述第一特征映射的比重系數大于所述第二特征映射的比重系數；

將進行了加權處理后的第一特征映射以及進行了加權處理后的第二特征映射進行疊加。

5.如權利要求2所述計算機控制教學設備，其特征在于，所述在對所述待重構圖像執行圖像重構處理之后，還包括：將當前位置移動第三預設幀數之后的位置，作為所述視頻的新的當前位置；所述第三預設幀數小于或等于所述第一預設幀數。

6.如權利要求2所述計算機控制教學設備，其特征在于，所述增強方法還包括：若所述第一預設幀數的連續圖像中未包括滿足預設質量條件的基準圖像，繼續往后獲取第二預設幀數的連續圖像，直至找到滿足所述預設質量條件的基準圖像，并將從當前位置起所獲取的所有連續圖像中除基準圖像外的圖像作為待重構圖像，基于所述基準圖像對所述待重構圖像執行圖像重構處理。

7.如權利要求1所述計算機控制教學設備，其特征在于，所述教學質量評估模塊評估方法如下：

1)實時錄制授課老師與學生的教學場景，以生成教學視頻；

2)按預設時間間隔對所述教學視頻進行圖像抽樣，以得到多張教學圖像；

3)判斷所述教學圖像中的所述學生是否處于低頭狀態，以計算所述教學圖像中的低頭數量，并根據所述低頭數量計算教學低頭率；

4)將所述教學低頭率與本地預存儲的質量評估表進行匹配，以得到目標評估結果。

8.如權利要求7所述計算機控制教學設備，其特征在于，所述判斷所述教學圖像中的所述學生是否處于低頭狀態的步驟包括：

分別獲取所述學生的面部圖像，并判斷所述面部圖像是否滿足預設像素條件；

若是，則判定所述學生處于低頭狀態；

若否，則判定所述學生未處于低頭狀態。