The invention discloses a classroom teaching effect evaluation system based on facial expression recognition. The method extracts students'facial expressions in class by real-time analysis of video in class, and statistical analysis of students' comprehension, activity, doubt and active time in class is provided for teachers to understand students'psychological state, and students' mastery of the knowledge points enables teachers to adopt corresponding teaching control means to improve classroom teaching quality automatically. Analyse the teacher's classroom expression state, count out the teacher's classroom expression index, and provide the basis for teaching managers to evaluate the teacher's classroom emotion. Record the classroom expressions of teachers and students, and statistical analysis of the indicators of classroom expressions of teachers and students, as a reference index of classroom teaching evaluation, has comprehensiveness and objectivity. The classroom teaching effect of the target curriculum in each school is counted out for the reference of curriculum reform. Through the technical scheme of the invention, the user can enable teachers and teaching managers to better implement the teaching concept of student-centered.
【技术实现步骤摘要】
基于面部表情识别的课堂教学效果评价系统[
]本专利技术涉及一种基于面部表情识别的课堂教学效果评价系统，可通过识别课堂上师生的面部表情判断出课堂的教学效果，属于计算机控制
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技术介绍
]随着教学方式的不断改革，对课堂教学的要求越来越多，传统的教学手段和教学管理方式已远远不能满足目前课程教学的需求，因此需要不断地添加现代化的教学手段和教学管理方式。随着计算机技术和网络的飞跃发展，电子教室教学、多媒体教学等利用前沿技术的教育形式越来越受到人们的关注。近几年人脸表情识别技术也在突飞猛进地发展，开始在社会生活中发挥越来越重要的作用，不同程度地应用到了辅助教学中。课堂中的人脸表情识别技术就是让计算机对课堂上的师生面部表情进行获取、识别和响应，以帮助教师和学生在和谐、愉快的交互模式下完成目标任务。目前课堂教学在教、学、课堂教学评估、课程改革研究等方面存在如下缺点：(一)在教的方面，教学管理人员只是在某个时间段考核教师的课堂表现，这样不能全面真正地反映教师的平时课堂表情表现。而学生参与教师评价的制度，存在很大的主观性，有些教师存在无原则地取悦学生现象，同时也很难了解到教...
【技术保护点】
1.基于面部表情识别的课堂教学效果评价系统，其特征在于该系统包含的步骤为：视频监控模块、关键帧提取模块、图像处理模块、统计分析模块。(1)视频监控模块采用3台固定摄像头安装方式，其中1台监控讲台上的教师，另外2台监控台下左右两边的学生，避免目标的遮挡。通过该模块对摄像头的参数进行调整，能对教室无盲区、图像清晰地拍摄，视频信号通过网络传输到服务器。供关键帧提取模块使用。(2)关键帧提取模块提取出课堂教学视频中某个时刻的帧，并把帧转成224×224×3大小的图像。供图像处理模块使用。(3)图像处理模块包括图像噪声过滤单元、人脸的检测和提取单元、表情特征提取单元和人脸表情识别单元...
【技术特征摘要】
1.基于面部表情识别的课堂教学效果评价系统，其特征在于该系统包含的步骤为：视频监控模块、关键帧提取模块、图像处理模块、统计分析模块。(1)视频监控模块采用3台固定摄像头安装方式，其中1台监控讲台上的教师，另外2台监控台下左右两边的学生，避免目标的遮挡。通过该模块对摄像头的参数进行调整，能对教室无盲区、图像清晰地拍摄，视频信号通过网络传输到服务器。供关键帧提取模块使用。(2)关键帧提取模块提取出课堂教学视频中某个时刻的帧，并把帧转成224×224×3大小的图像。供图像处理模块使用。(3)图像处理模块包括图像噪声过滤单元、人脸的检测和提取单元、表情特征提取单元和人脸表情识别单元。人脸表情识别结果供统计分析模块使用。(3-1)图像噪声过滤单元过滤掉关键帧图像的噪声。供人脸的检测和提取单元使用。(3-2)人脸的检测和提取单元对关键帧图像中的人脸进行检测和定位，并提取出人脸图像。供人脸表情识别单元使用。(3-3)人脸表情识别单元分析表情特征信息和表情的关系，并将输入的表情特征分类到相应的表情类别中。得到表情识别结果。(4)统计分析模块统计分析学生对课堂内容的理解度、活跃度、疑惑度、活跃时间、以及教师上课时的愉悦度指标供如下单元使用：分析学生上课情况单元、分析教师上课情况单元、教学效果评价单元、课程改革研究单元。(4-1)理解度指标指随机取某一时刻t，当某个学生i在该时刻处于眉毛自然舒展状态，则该学生对课堂内容的理解度系数为否则为0；教室中的学生总数为n，则课堂理解度的计算公式为：(4-2)活跃度指标指随机取某一时刻t，当本系统对某个学生i在该时刻的人脸检测失败教室中的学生总数为n，本项目采用排除法，该班活跃的学生数就是学生总数减去人脸检测失败的人数，即全班学生活跃度公式为：采用这种计算方法的原因是学生处于听课时的姿态比较单一，而处于不想听课的学生比较消极，他的头低下去，对计算机的人脸检测的难度非...
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