一种多数据支持的智能教室制造技术

本发明专利技术的一种多数据支持的智能教室，包括以下组成部分：1.图像信息采集装置，采集学生和教师的图像信息；2.图像识别与分析模块，识别学生身份，识别学生和教师的特征动作；3.音频信息采集装置，采集教师讲课声音，教室内基础声源信息；4.音频信号分析处理模块，分析教师讲课声音特征和基础声源信号特征；5.中央数据库，用于支持数据分析和储存多路径数据。从而对教学相关数据进行采集与分析，为掌握教学规律，改善教学方法提供真实有效的参考依据。

An intelligent classroom with multi data support

【技术实现步骤摘要】
一种多数据支持的智能教室
本专利技术涉及一种多数据支持的智能教室，特别涉及一种教室环境多数据的采集和分析设备。
技术介绍
目前教室仅仅只能满足教师授课和学生听课的需要，教学效果由教师主观控制，并不能对教学效果进行客观地评价。教学过程中教师言行和学生的举止均能反映出教师的教学态度，教学风格和教学效果，因此教学过程的参与者的言行举止是一种极为重要的数据资源。只有充分挖掘和利用这些数据，准确评价课堂教学效果，为掌握教学规律，改善教学方法提供真实有效的参考依据。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种多数据支持的智能教室，以实现对教学相关数据进行采集与分析，准确评价课堂教学效果，为掌握教学规律，改善教学方法提供真实有效的参考依据。本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：一种多数据支持的智能教室，包括图像信息采集装置，采集学生和教师的图像信息；音频信息采集装置，采集教师讲课声音和教室内基础声源信息；图像识别与分析模块，识别学生身份，识别学生和教师的特征动作；音频信号分析处理模块，分析教师讲课声音特征和基础声源信号特征；中央数据库，用于支持数据分析和储存多路径数据；运用这一种多数据支持的智能教室，对教学相关数据进行采集与分析，准确地评价课堂教学效果，为掌握教学规律，改善教学方法提供真实有效的参考依据。进一步地，所述图像信息采集装置包括学生图像信息采集装置和教师图像信息采集装置；学生图像信息采集装置实时采集课堂上学生的脸部信息和学生举手和起立等特征动作信息；教师图像信息采集装置实时采集课堂上教师的手势和位置移动信息。进一步地，所述音频信息采集装置包括便携式音频信号采集装置和分布式音频信号采集装置；通过便携式音频信号采集装置采集教师讲课的声音信号；通过分布式音频信号采集装置采集课堂基础声源信号信息。进一步地，所述图像识别与分析模块，包括：识别学生面部信息，并与中央数据库中的学生信息对比，记录实到学生数和缺课学生信息；识别学生起立和举手的特征动作，记录学生课堂反馈信息；识别教师手势信息和位置移动信息，记录教师课堂表现。进一步地，所述音频信号分析处理模块，分析教师讲课声音特征，包括教师声音的音量大小和音量变化；基础声源信号特征，主要是指教室内噪音的音量大小和音量分布情况。进一步地，所述中央数据库，包括评价参考数据库、教学过程信息数据库和教学过程评价数据库；评价参考数据库包括学生信息库和教学资源数据库；学生信息库包含学生姓名、学号、头像照片、学生课表等。教学资源数据库包括教师授课课程的电子教案，电子讲稿以及教师教学常用语句。教学过程信息数据库包括图像信息储存库和音频信息储存库；图像信息储存库存储所有的视频采集设备采集的图像信息；音频信息储存库存储所有的音频采集设备采集的音频信号信息；教学过程评价数据库储存每次课程的教学评价结果。本专利技术的有益效果：利用图像信息采集装置，采集学生和教师的图像信息；图像识别与分析模块，识别学生身份，识别学生和教师的特征动作；音频信息采集装置，采集教师讲课声音和教室内基础声源信息；音频信号分析处理模块，分析教师讲课声音特征和基础声源信号特征；中央数据库，用于支持数据分析和储存多路径数据；运用这一种多数据支持的智能教室，对教学相关数据进行采集与分析，为掌握教学规律，改善教学方法提供真实有效的参考依据。附图说明下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步详细描述。图1是本专利技术系统结构图。图2是图像信息采集装置结构图。图3是音频信息采集装置结构图。图4是图像识别与分析模块的结构图。图5是音频信号分析处理模块的结构图。图6是中央数据库的结构图。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。目前教室仅仅只能满足教师授课和学生听课的需要，教学效果由教师主观控制，并不能对教学效果进行客观地评价。教学过程中教师言行和学生的举止均能反映出教师的教学态度，教学风格和教学效果，因此教学过程的参与者的言行举止是一种极为重要的数据资源。只有充分挖掘和利用这些数据，准确评价课堂教学效果，为掌握教学规律，改善教学方法提供真实有效的参考依据。基于此，本专利技术实施例提供的一种多数据支持的智能教室，以实现对教学相关数据进行采集与分析，准确评价课堂教学效果，为掌握教学规律，改善教学方法提供真实有效的参考依据。图1是本专利技术系统结构图。参照图1，一种基于机器视觉的课堂教学质量评价系统包括如下内容：S110图像信息采集装置，用来采集学生和教师的图像信息；具体的，S110图像信息采集装置包括S111学生图像信息采集装置和S112教师图像信息采集装置；S111学生图像信息采集装置安装在教室黑板一侧墙面上，实时采集课堂上学生的脸部信息和学生举手和起立等特征动作信息；S112教师图像信息采集装置安装在教室后方一侧墙面上，实时采集课堂上教师的手势和位置移动信息。S120音频信息采集装置，用来采集教师讲课声音和教室内基础声源信息；具体的，S120音频信息采集装置包括S121便携式音频信号采集装置和S122分布式音频信号采集装置；通过S121便携式音频信号采集装置采集教师讲课的声音信号；通过S122分布式音频信号采集装置采集课堂基础声源信号信息。S130图像识别与分析模块，用来识别学生身份，识别学生和教师的特征动作；具体的，S130图像识别与分析模块，包括：S131面部识别分析模块，用来识别学生面部信息，并与中央数据库中的学生信息对比，记录实到学生数和缺课学生信息；S132特征动作识别分析模块，一方面用来识别学生起立和举手的特征动作，记录学生课堂反馈信息；另一方面用来识别教师手势信息和位置移动信息，记录教师课堂表现。S140音频信号分析处理模块，用来分析教师讲课声音特征和基础声源信号特征；具体的，S140音频信号分析处理模块包括：S141教师音频信号分析模块，用来分析教师讲课声音特征，包括教师声音的音量大小和音量变化；S142基础声源信号分析模块，用来分析基础声源信号特征，主要是指教室内噪音的音量大小和音量分布情况。S150中央数据库，用于支持数据分析和储存多路径数据；具体的，S150中央数据库，包括S151评价参考数据库、S152教学过程信息数据库和S153教学过程评价数据库；S151评价参考数据库包括S154学生信息库和S155教学资源数据库；S154学生信息库包含学生姓名、学号、头像照片、学生课表等。S155教学资源数据库包括教师授课课程的电子教案，电子讲稿以及教师教学常用语句。S152教学过程信息数据库包括S156图像信息储存库和S157音频信息储存库；S156图像信息储存库存储所有的视频采集设备采集的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多数据支持的智能教室，其特征在于，包括：图像信息采集装置，采集学生和教师的图像信息；图像识别与分析模块，识别学生身份，识别学生和教师的特征动作；音频信息采集装置，采集教师讲课声音和教室内基础声源信息；音频信号分析处理模块，分析教师讲课声音特征和基础声源信号特征；中央数据库，用于支持数据分析和储存多路径数据；运用这一种多数据支持的智能教室，对教学相关数据进行采集与分析，为掌握教学规律，改善教学方法提供真实有效的参考依据。/n

【技术特征摘要】
1.一种多数据支持的智能教室，其特征在于，包括：图像信息采集装置，采集学生和教师的图像信息；图像识别与分析模块，识别学生身份，识别学生和教师的特征动作；音频信息采集装置，采集教师讲课声音和教室内基础声源信息；音频信号分析处理模块，分析教师讲课声音特征和基础声源信号特征；中央数据库，用于支持数据分析和储存多路径数据；运用这一种多数据支持的智能教室，对教学相关数据进行采集与分析，为掌握教学规律，改善教学方法提供真实有效的参考依据。


2.根据权利要求1所述的一种多数据支持的智能教室，其特征在于，所述图像信息采集装置包括学生图像信息采集装置和教师图像信息采集装置；学生图像信息采集装置实时采集课堂上学生的脸部信息和学生举手和起立等特征动作信息；教师图像信息采集装置实时采集课堂上教师的手势和位置移动信息。


3.根据权利要求1所述的一种多数据支持的智能教室，其特征在于，所述音频信息采集装置包括便携式音频信号采集装置和分布式音频信号采集装置；通过便携式音频信号采集装置采集教师讲课的声音信号；通过分布式音频信号采集装置采集课堂基础声源信号信息。


4.根据权利要求1所述的一种多数据支持的智能教...

【专利技术属性】
技术研发人员：范例，
申请(专利权)人：范例，
类型：发明
国别省市：安徽;34