[發(fā)明專利]一種計(jì)算機(jī)控制教學(xué)設(shè)備

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010417224.8
• 申請(qǐng)日: 2020-05-18
• 公開（公告）號(hào): CN111597997A
• 公開（公告）日: 2020-08-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 呂雪燕;吳兆紅
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 萊蕪職業(yè)技術(shù)學(xué)院
• 主分類號(hào): G06K9/00
• 分類號(hào): G06K9/00;G06K9/34;G06T5/00;H04N5/76;G06Q10/06;G06Q50/20
• 代理公司: 北京科億知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11350
• 代理人: 湯東鳳

1.一種計(jì)算機(jī)控制教學(xué)設(shè)備，其特征在于，所述計(jì)算機(jī)控制教學(xué)設(shè)備包括：

教學(xué)視頻采集模塊、視頻傳輸模塊、中央控制模塊、視頻增強(qiáng)模塊、教學(xué)質(zhì)量評(píng)估模塊、下載模塊、存儲(chǔ)模塊、顯示模塊；

教學(xué)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(xué)視頻；

視頻傳輸模塊，與教學(xué)視頻采集模塊、中央控制模塊連接，用于通過數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備將教學(xué)視頻傳輸?shù)街醒肟刂颇K；

中央控制模塊，與視頻傳輸模塊、視頻增強(qiáng)模塊、教學(xué)質(zhì)量評(píng)估模塊、下載模塊、存儲(chǔ)模塊、顯示模塊連接，用于通過主機(jī)控制各個(gè)模塊正常工作；

視頻增強(qiáng)模塊，與中央控制模塊連接，用于通過視頻增強(qiáng)程序?qū)Σ杉囊曨l進(jìn)行增強(qiáng)處理；

教學(xué)質(zhì)量評(píng)估模塊，與中央控制模塊連接，用于通過評(píng)估程序?qū)虒W(xué)視頻進(jìn)行評(píng)估；

下載模塊，與中央控制模塊連接，用于通過下載程序?qū)虒W(xué)視頻進(jìn)行下載；

存儲(chǔ)模塊，與中央控制模塊連接，用于通過存儲(chǔ)器存儲(chǔ)采集的教學(xué)視頻、評(píng)估結(jié)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(xué)視頻、評(píng)估結(jié)果。

2.如權(quán)利要求1所述計(jì)算機(jī)控制教學(xué)設(shè)備，其特征在于，所述視頻增強(qiáng)模塊增強(qiáng)方法如下：

(1)通過視頻增強(qiáng)程序從視頻當(dāng)前位置獲取第一預(yù)設(shè)幀數(shù)的連續(xù)圖像；

(2)檢測(cè)所述第一預(yù)設(shè)幀數(shù)的連續(xù)圖像中是否包括滿足預(yù)設(shè)質(zhì)量條件的基準(zhǔn)圖像；

(3)若存在所述基準(zhǔn)圖像，則將所述第一預(yù)設(shè)幀數(shù)的連續(xù)圖像中除基準(zhǔn)圖像外的圖像作為待重構(gòu)圖像，基于所述基準(zhǔn)圖像對(duì)所述待重構(gòu)圖像執(zhí)行圖像重構(gòu)處理。

3.如權(quán)利要求2所述計(jì)算機(jī)控制教學(xué)設(shè)備，其特征在于，所述圖像重構(gòu)處理包括：

將所述基準(zhǔn)圖像以及所述待重構(gòu)圖像輸入至卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，為所述基準(zhǔn)圖像提取第一特征映射，并為所述待重構(gòu)圖像提取第二特征映射；

對(duì)所述第一特征映射和所述第二特征映射進(jìn)行加權(quán)疊加處理，得到重構(gòu)特征映射；

基于所述重構(gòu)特征映射得到重構(gòu)圖像，使用所述重構(gòu)圖像替換所述待重構(gòu)圖像。

4.如權(quán)利要求3所述計(jì)算機(jī)控制教學(xué)設(shè)備，其特征在于，所述對(duì)所述第一特征映射和所述第二特征映射進(jìn)行加權(quán)疊加處理，具體包括：

按照預(yù)設(shè)的比重系數(shù)，對(duì)所述第一特征映射以及所述第二特征映射進(jìn)行加權(quán)處理，且所述第一特征映射的比重系數(shù)大于所述第二特征映射的比重系數(shù)；

將進(jìn)行了加權(quán)處理后的第一特征映射以及進(jìn)行了加權(quán)處理后的第二特征映射進(jìn)行疊加。

5.如權(quán)利要求2所述計(jì)算機(jī)控制教學(xué)設(shè)備，其特征在于，所述在對(duì)所述待重構(gòu)圖像執(zhí)行圖像重構(gòu)處理之后，還包括：將當(dāng)前位置移動(dòng)第三預(yù)設(shè)幀數(shù)之后的位置，作為所述視頻的新的當(dāng)前位置；所述第三預(yù)設(shè)幀數(shù)小于或等于所述第一預(yù)設(shè)幀數(shù)。

6.如權(quán)利要求2所述計(jì)算機(jī)控制教學(xué)設(shè)備，其特征在于，所述增強(qiáng)方法還包括：若所述第一預(yù)設(shè)幀數(shù)的連續(xù)圖像中未包括滿足預(yù)設(shè)質(zhì)量條件的基準(zhǔn)圖像，繼續(xù)往后獲取第二預(yù)設(shè)幀數(shù)的連續(xù)圖像，直至找到滿足所述預(yù)設(shè)質(zhì)量條件的基準(zhǔn)圖像，并將從當(dāng)前位置起所獲取的所有連續(xù)圖像中除基準(zhǔn)圖像外的圖像作為待重構(gòu)圖像，基于所述基準(zhǔn)圖像對(duì)所述待重構(gòu)圖像執(zhí)行圖像重構(gòu)處理。

7.如權(quán)利要求1所述計(jì)算機(jī)控制教學(xué)設(shè)備，其特征在于，所述教學(xué)質(zhì)量評(píng)估模塊評(píng)估方法如下：

1)實(shí)時(shí)錄制授課老師與學(xué)生的教學(xué)場(chǎng)景，以生成教學(xué)視頻；

2)按預(yù)設(shè)時(shí)間間隔對(duì)所述教學(xué)視頻進(jìn)行圖像抽樣，以得到多張教學(xué)圖像；

3)判斷所述教學(xué)圖像中的所述學(xué)生是否處于低頭狀態(tài)，以計(jì)算所述教學(xué)圖像中的低頭數(shù)量，并根據(jù)所述低頭數(shù)量計(jì)算教學(xué)低頭率；

4)將所述教學(xué)低頭率與本地預(yù)存儲(chǔ)的質(zhì)量評(píng)估表進(jìn)行匹配，以得到目標(biāo)評(píng)估結(jié)果。

8.如權(quán)利要求7所述計(jì)算機(jī)控制教學(xué)設(shè)備，其特征在于，所述判斷所述教學(xué)圖像中的所述學(xué)生是否處于低頭狀態(tài)的步驟包括：

分別獲取所述學(xué)生的面部圖像，并判斷所述面部圖像是否滿足預(yù)設(shè)像素條件；

若是，則判定所述學(xué)生處于低頭狀態(tài)；

若否，則判定所述學(xué)生未處于低頭狀態(tài)。