学生状态的确定方法、装置及系统制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种学生状态的确定方法、装置及系统，该方法应用于网络在线教学场景中，网络的学生侧终端上配置有形态采集装置，该形态采集装置包括：摄像头、眼动仪和体感仪器；该方法包括：通过学生侧终端获取形态采集装置采集的数据；该数据包括：摄像头采集的表情数据、眼动仪采集的眼睛数据和体感仪器采集的身态数据；基于图像识别技术，对表情数据和眼睛数据分别进行分析处理，得到学生的情绪状态信息，以及疲劳与专注度状态信息；将身态数据、情绪状态信息和疲劳与专注度状态信息相结合分析，生成学生的状态信息；其中，状态信息包括高注意态、低注意态和依赖注意态。本发明专利技术有助于教师在网络教学中较为清楚的了解学生的学习状态。

Method, device and system for determining student state

The present invention provides a method, device and system for determining a student status, this method is applied to the online teaching scene, the student side terminal network configuration form acquisition device, the shape acquisition device comprises a camera, eye tracker and somatosensory instruments; the method comprises the following steps: acquiring shape acquisition device by students terminal data; the data includes: body state data expression data, collected by the camera eye tracker eyes and somatosensory data acquisition instrument; image recognition technology based on the expression data and eye data were processed, get emotional state information of students, and focus on the degree of fatigue and body state information; state data, information and emotional state of fatigue and attention state information combination analysis, state information generation of students; the state information packet The high attention state, low injection will depend on state and attention. The invention is helpful for teachers to understand the learning state of students in network teaching.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及智能学习信息记录
，尤其是涉及一种学生状态的确定方法、装置及系统。
技术介绍
随着科技的发展，网络在线教育已逐渐成为人们选择学习的一种便捷方式。在传统的课堂教学中，老师能够较容易地判断每个学生的学习状态；然而在网络教育中，鉴于教师与学生并非面对面教学，教师并不能较好地了解位于网络另一端的各位学生的学习状态，致使教学效果不佳。针对上述教师在网络教学中不便于了解学生的学习状态，致使教学效果不佳的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种学生状态的确定方法、装置及系统，能够有助于教师在网络教学中较为清楚的了解学生的学习状态，进而提高教学效果。为了实现上述目的，本专利技术实施例采用的技术方案如下：第一方面，本专利技术实施例提供了一种学生状态的确定方法，该方法应用于网络在线教学场景中，网络的学生侧终端上配置有形态采集装置，该形态采集装置包括：摄像头、眼动仪和体感仪器；该方法包括：通过学生侧终端获取形态采集装置采集的数据；数据包括：摄像头采集的表情数据、眼动仪采集的眼睛数据和体感仪器采集的身态数据；基于图像识别技术，对表情数据和眼睛数据分别进行分析处理，得到学生的情绪状态信息，以及疲劳与专注度状态信息；将身态数据、情绪状态信息和疲劳与专注度状态信息相结合分析，生成学生的状态信息；其中，状态信息包括高注意态、低注意态和依赖注意态。结合第一方面，本专利技术实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，上述基于图像识别技术，对表情数据和眼睛数据分别进行分析处理，得到学生的情绪状态信息，以及疲劳与专注度状态信息包括：通过表情识别算法分析表情数据，生成与表情数据对应的情绪状态信息；通过眼动跟踪算法分析眼睛数据中的视线数据，得到学生的注视点信息；通过人眼状态识别算法分析眼睛数据中的眼球数据，生成与学生的眼睛睁合度信息；对注视点信息和眼睛睁合度信息进行分析，得到学生的疲劳与专注度状态信息。结合第一方面，本专利技术实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，上述将身态数据、情绪状态信息和疲劳与专注度状态信息相结合分析，生成学生的状态信息包括：将身态数据、情绪状态信息和疲劳与专注度状态信息与预先设置的状态数据库中存储的各个状态类型进行分析匹配，根据匹配结果生成学生的状态信息。结合第一方面，本专利技术实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，上述方法还包括：将学生的状态信息发送至网络的教师侧终端。第二方面，本专利技术实施例还提供一种学生状态的确定装置，该确定装置应用于网络在线教学场景中，网络的学生侧终端上配置有形态采集装置，形态采集装置包括：摄像头、眼动仪和体感仪器；确定装置包括：数据采集模块，用于通过学生侧终端获取形态采集装置采集的数据；数据包括：摄像头采集的表情数据、眼动仪采集的眼睛数据和体感仪器采集的身态数据；分析处理模块，用于基于图像识别技术，对表情数据和眼睛数据分别进行分析处理，得到学生的情绪状态信息，以及疲劳与专注度状态信息；状态信息生成模块，用于将身态数据、情绪状态信息和疲劳与专注度状态信息相结合分析，生成学生的状态信息；其中，状态信息包括高注意态、低注意态和依赖注意态。结合第二方面，本专利技术实施例提供了第二方面的第一种可能的实施方式，其中，上述分析处理模块包括：第一状态生成单元，用于通过表情识别算法分析表情数据，生成与表情数据对应的情绪状态信息；第二状态生成单元，用于通过眼动跟踪算法分析眼睛数据中的视线数据，得到学生的注视点信息；通过人眼状态识别算法分析眼睛数据中的眼球数据，生成与学生的眼睛睁合度信息；对注视点信息和眼睛睁合度信息进行分析，得到学生的疲劳与专注度状态信息。结合第二方面，本专利技术实施例提供了第二方面的第二种可能的实施方式，其中，上述状态信息生成模块包括：状态信息生成单元，用于将身态数据、情绪状态信息和疲劳与专注度状态信息与预先设置的状态数据库中存储的各个状态类型进行分析匹配，根据匹配结果生成学生的状态信息。结合第二方面，本专利技术实施例提供了第二方面的第三种可能的实施方式，其中，上述确定装置还包括：发送模块，用于将学生的状态信息发送至网络的教师侧终端。第三方面，本专利技术实施例提供了一种学生状态的确定系统，包括网络服务器和学生侧终端，其中，上述网络服务器包括第二方面任一项的确定装置，学生侧终端上配置有形态采集装置；且该形态采集装置包括：摄像头、眼动仪和体感仪器；摄像头用于采集表情数据，并将表情数据通过学生侧终端发送至网络服务器；眼动仪用于采集眼睛数据；并将眼睛数据通过学生侧终端发送至网络服务器；体感仪器用于采集身态数据；并将身态数据通过学生侧终端发送至网络服务器；网络服务器用于根据接收的表情数据、眼睛数据和身态数据，生成学生的状态信息。结合第三方面，本专利技术实施例提供了第三方面的第一种可能的实施方式，其中，上述系统还包括：与网络服务器通信连接的教师侧终端；网络服务器还用于将状态信息发送至教师侧终端。本专利技术实施例提供了一种学生状态的确定方法、装置及系统，通过学生侧终端获取形态采集装置采集的表情数据、眼睛数据和身态数据等数据，并对数据进行相应的分析处理，最后综合分析生成学生的状态信息。与现有技术中教师在网络教学中不便于了解学生的学习状态的问题相比，本专利技术实施例可以根据所采集到的学生的数据准确地分析出学生的状态，进而便于教师了解网络另一端学生的学习状态，以更好的提升教学效果。本专利技术的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本专利技术而了解。本专利技术的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。为使本专利技术的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。附图说明为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1示出了本专利技术实施例所提供的一种学生状态的确定方法流程图；图2示出了本专利技术实施例所提供的一种学生状态的确定方法的具体流程图；图3示出了本专利技术实施例所提供的一种状态数据库的匹配方法的流程图；图4示出了本专利技术实施例所提供的一种学生状态的确定装置的结构框图；图5示出了本专利技术实施例所提供的一种学生状态的确定装置的具体结构框图；图6示出了本专利技术实施例所提供的一种学生状态的确定系统的结构示意图。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。目前网络在线教育已逐渐融入人们的生活，考虑到现有技术中教师在网络教学中不便于了解网络另一侧的学生的学习状态，致使教学效果不佳的问题，基于此，本专利技术实施例提供的一种学生状态的确定方法、装置及系统，能够有助于教师在网络教学中较为清楚的了解学生的学习状态。以下对本专利技术实施例进行详本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种学生状态的确定方法，其特征在于，所述方法应用于网络在线教学场景中，所述网络的学生侧终端上配置有形态采集装置，所述形态采集装置包括：摄像头、眼动仪和体感仪器；所述方法包括：通过所述学生侧终端获取所述形态采集装置采集的数据；所述数据包括：所述摄像头采集的表情数据、所述眼动仪采集的眼睛数据和所述体感仪器采集的身态数据；基于图像识别技术，对所述表情数据和所述眼睛数据分别进行分析处理，得到所述学生的情绪状态信息，以及疲劳与专注度状态信息；将所述身态数据、所述情绪状态信息和所述疲劳与专注度状态信息相结合分析，生成所述学生的状态信息；其中，所述状态信息包括高注意态、低注意态和依赖注意态。

【技术特征摘要】
1.一种学生状态的确定方法，其特征在于，所述方法应用于网络在线教学场景中，所述网络的学生侧终端上配置有形态采集装置，所述形态采集装置包括：摄像头、眼动仪和体感仪器；所述方法包括：通过所述学生侧终端获取所述形态采集装置采集的数据；所述数据包括：所述摄像头采集的表情数据、所述眼动仪采集的眼睛数据和所述体感仪器采集的身态数据；基于图像识别技术，对所述表情数据和所述眼睛数据分别进行分析处理，得到所述学生的情绪状态信息，以及疲劳与专注度状态信息；将所述身态数据、所述情绪状态信息和所述疲劳与专注度状态信息相结合分析，生成所述学生的状态信息；其中，所述状态信息包括高注意态、低注意态和依赖注意态。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基于图像识别技术，对所述表情数据和所述眼睛数据分别进行分析处理，得到所述学生的情绪状态信息，以及疲劳与专注度状态信息包括：通过表情识别算法分析所述表情数据，生成与所述表情数据对应的情绪状态信息；通过眼动跟踪算法分析所述眼睛数据中的视线数据，得到所述学生的注视点信息；通过人眼状态识别算法分析所述眼睛数据中的眼球数据，生成与所述学生的眼睛睁合度信息；对所述注视点信息和所述眼睛睁合度信息进行分析，得到所述学生的疲劳与专注度状态信息。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将所述身态数据、所述情绪状态信息和所述疲劳与专注度状态信息相结合分析，生成所述学生的状态信息包括：将所述身态数据、所述情绪状态信息和所述疲劳与专注度状态信息与预先设置的状态数据库中存储的各个状态类型进行分析匹配，根据匹配结果生成所述学生的状态信息。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：将所述学生的状态信息发送至所述网络的教师侧终端。5.一种学生状态的确定装置，其特征在于，所述确定装置应用于网络在线教学场景中，所述网络的学生侧终端上配置有形态采集装置，所述形态采集装置包括：摄像头、眼动仪和体感仪器；所述确定装置包括：数据采集模块，用于通过所述学生侧终端获取所述形态采集装置采集的数据；所述数据包括：所述摄像头采集的表情数据、所述眼动仪采集的眼睛数据和所述体感仪器采集的身态数据；分...

【专利技术属性】
技术研发人员：周建设，袁家政，刘宏哲，龚灵杰，史金生，刘杰，
申请(专利权)人：首都师范大学，
类型：发明
国别省市：北京;11