[發明專利]遠程在線課程教學管理方法

在審

• 申請號: 202110426371.6
• 申請日: 2021-04-20
• 公開（公告）號: CN113095259A
• 公開（公告）日: 2021-07-09
• 發明（設計）人: 崔煒
• 申請（專利權）人: 上海松鼠課堂人工智能科技有限公司
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;G06K17/00;G06Q50/20
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種遠程在線課程教學管理方法，其特征在于，包括以下步驟：

在線教學學生客戶端采集當前登錄學生的人臉數據，識別所述人臉數據對應的學生標識；

在在線教學過程中，所述在線教學學生客戶端按預定周期采集當前學生的頭部圖像，并將當前學生的頭部圖像及其對應的學生標識上傳至遠程服務器；

所述遠程服務器對各學生客戶端上傳的頭部圖像進行實時圖像處理，得到各在線學生的聽課動作信息；

所述遠程服務器根據各在線學生的聽課動作信息，確定各在線學生的上課專注度；

所述遠程服務器根據所有在線學生的上課專注度，對所有在線學生標識進行排序，并將排序結果提供給在線教學教師客戶端。

2.如權利要求1所述的遠程在線課程教學管理方法，其特征在于，所述聽課動作信息包括但不限于：眼睛閉合度和頭部姿態。

3.如權利要求2所述的遠程在線課程教學管理方法，其特征在于，所述遠程服務器對各學生客戶端上傳的頭部圖像進行實時圖像處理，得到各在線學生的眼睛閉合度，包括：

所述遠程服務器利用預定人臉檢測算法檢測收到的每幅頭部圖像中的人臉，并對檢測到的人臉中的眼睛進行定位；

所述遠程服務器獲取定位到的眼睛的眼瞼長度和眼睛寬度；其中，所述眼瞼長度為上眼瞼定位點與下眼瞼定位點之間的長度，所述眼睛寬度為左眼角定位點與右眼角定位點之間的距離；

所述遠程服務器根據以下公式計算各在線學生的眼睛閉合度值：

其中，E_i為第i位在線學生的眼睛閉合度，h_i代表第i位在線學生的眼瞼長度，l_i代表第i位在線學生的眼睛寬度，i＝1,2,…n，n為在線學生總人數。

4.如權利要求3所述的遠程在線課程教學管理方法，其特征在于，所述遠程服務器對各學生客戶端上傳的頭部圖像進行實時圖像處理，得到各在線學生的頭部姿態，包括：

所述遠程服務器通過Dlib庫檢測收到的頭部圖像中各在線學生的左眼的左角、右眼的右角、鼻尖、下巴、左嘴角、右嘴角特征點；

所述遠程服務器根據檢測出的特征點，通過OpenCV的solvePnP函數計算出各在線學生頭部對應的旋轉向量；

所述遠程服務器根據各在線學生頭部對應的旋轉向量，計算各在線學生的頭部在三維空間中的滾轉角，俯仰角和偏航角。

5.如權利要求4所述的遠程在線課程教學管理方法，其特征在于，所述遠程服務器根據各在線學生頭部對應的旋轉向量，計算各在線學生的頭部在三維空間中的滾轉角，俯仰角和偏航角，包括：

所述遠程服務器根據所述第i位在線學生頭部對應的旋轉向量，構造滿足條件x²+y²+z²+w²＝1的四元數所述第i位在線學生頭部對應的旋轉向量的旋轉軸單位向量為[n_x，n_y，n_z]，所述第i位在線學生頭部對應的旋轉向量的旋轉角為α；

所述遠程服務器根據以下公式計算第i位在線學生的頭部在三維空間中的滾轉角，俯仰角和偏航角：

其中，θ_i，ψ_i分別表示第i位在線學生的頭部在三維空間中的滾轉角，俯仰角和偏航角。

6.如權利要求5所述的遠程在線課程教學管理方法，其特征在于，所述遠程服務器根據各在線學生的聽課動作信息，確定各在線學生的上課專注度，包括：

根據以下公式計算各在線學生的上課專注度：

其中：S_i為第i位在線學生的專注度。

7.如權利要求3-6任一項所述的遠程在線課程教學管理方法，其特征在于，所述遠程服務器根據所有在線學生的上課專注度，對所有在線學生標識進行排序，包括：

所述遠程服務器根據所有在線學生的上課專注度，計算各在線學生的專注度排位值；

所述遠程服務器根據各在線學生的專注度排位值的大小，對所有在線學生標識進行排序。

8.如權利要求7所述的遠程在線課程教學管理方法，其特征在于，所述遠程服務器根據所有在線學生的上課專注度，計算各在線學生的專注度排位值，包括：

所述遠程服務器根據以下公式計算各在線學生的專注度排位值：

其中，D_i為第i位在線學生的專注度排位值，S_i為第i位在線學生的專注度，S_i+a為第i+a位在線學生的專注度，a＝1-i，2-i，…，n-i；u()為階躍函數。