远程在线课程教学管理方法技术

本发明专利技术的实施例公开一种远程在线课程教学管理方法，属于在线教学技术领域，用于解决现有的远程在线教学无法实时监督每个学生学习专注情况的问题。所述方法包括：在线教学学生客户端采集当前登录学生的人脸数据，识别所述人脸数据对应的学生标识；在线教学学生客户端按预定周期采集当前学生的头部图像并将当前学生的头部图像及其对应的学生标识上传至远程服务器；远程服务器对各头部图像进行实时图像处理，得到各在线学生的听课动作信息，并根据各在线学生的听课动作信息，确定各在线学生的上课专注度，再根据所有在线学生的上课专注度，对所有在线学生标识进行排序，并将排序结果提供给在线教学教师客户端。本发明专利技术能够实现实时监督学生听课状态。现实时监督学生听课状态。现实时监督学生听课状态。

【技术实现步骤摘要】
远程在线课程教学管理方法


[0001]本专利技术在线教学
，尤其涉及一种远程在线课程教学管理方法。

技术介绍

[0002]随着计算机技术的发展，网络在线教学已成为一种新兴的教学方式。目前的在线教学中，学生、教师分别通过自身客户端登录服务器，通过网络连接客户端和服务器实现在线教学。相对于线下教学方式，远程在线教学方式具有上课方便灵活，节省学生往返学校的时间的优点。
[0003]但是，现有的直播式在线教学中，一般是学生端能看到教师的教学直播视频，但是教师端无法看到或无法同时看到诸多在线学生端的学生视频，因此教师无法得知学生是在认真听课还是在打瞌睡或走神，存在教学课堂管理不便、无法实时监督每个学生学习专注情况的缺点。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本专利技术实施例提供一种远程在线课程教学管理方法，用于解决现有的远程在线教学课堂管理不便、无法实时监督每个学生学习专注情况的问题。本专利技术能够实现实时监督学生听课状态、提高学生学习效率的目的。
[0005]本专利技术实施例提供一种远程在线课程教学管理方法，包括以下步骤：
[0006]在线教学学生客户端采集当前登录学生的人脸数据，识别所述人脸数据对应的学生标识；
[0007]在在线教学过程中，所述在线教学学生客户端按预定周期采集当前学生的头部图像，并将当前学生的头部图像及其对应的学生标识上传至远程服务器；
[0008]所述远程服务器对各学生客户端上传的头部图像进行实时图像处理，得到各在线学生的听课动作信息；/>[0009]所述远程服务器根据各在线学生的听课动作信息，确定各在线学生的上课专注度；
[0010]所述远程服务器根据所有在线学生的上课专注度，对所有在线学生标识进行排序，并将排序结果提供给在线教学教师客户端。
[0011]在一可选实施例中，所述听课动作信息包括但不限于：眼睛闭合度和头部姿态。
[0012]在一可选实施例中，所述远程服务器对各学生客户端上传的头部图像进行实时图像处理，得到各在线学生的眼睛闭合度，包括：
[0013]所述远程服务器利用预定人脸检测算法检测收到的每幅头部图像中的人脸，并对检测到的人脸中的眼睛进行定位；
[0014]所述远程服务器获取定位到的眼睛的眼睑长度和眼睛宽度；其中，所述眼睑长度为上眼睑定位点与下眼睑定位点之间的长度，所述眼睛宽度为左眼角定位点与右眼角定位点之间的距离；
[0015]所述远程服务器根据以下公式计算各在线学生的眼睛闭合度值：
[0016][0017]其中，E
i
为第i位在线学生的眼睛闭合度，h
i
代表第i位在线学生的眼睑长度，l
i
代表第i位在线学生的眼睛宽度，i＝1，2，...n，n为在线学生总人数。
[0018]在一可选实施例中，所述远程服务器对各学生客户端上传的头部图像进行实时图像处理，得到各在线学生的头部姿态，包括：
[0019]所述远程服务器通过Dlib库检测收到的头部图像中各在线学生的左眼的左角、右眼的右角、鼻尖、下巴、左嘴角、右嘴角特征点；
[0020]所述远程服务器根据检测出的特征点，通过OpenCV的solvePnP函数计算出各在线学生头部对应的旋转向量；
[0021]所述远程服务器根据各在线学生头部对应的旋转向量，计算各在线学生的头部在三维空间中的滚转角，俯仰角和偏航角。
[0022]在一可选实施例中，所述远程服务器根据各在线学生头部对应的旋转向量，计算各在线学生的头部在三维空间中的滚转角，俯仰角和偏航角，包括：
[0023]所述远程服务器根据所述第i位在线学生头部对应的旋转向量，构造满足条件x2+y2+z2+w2＝1的四元数＝1的四元数所述第i位在线学生头部对应的旋转向量的旋转轴单位向量为[n
x
，n
y
，n
z
]，所述第i位在线学生头部对应的旋转向量的旋转角为α；
[0024]所述远程服务器根据以下公式计算第i位在线学生的头部在三维空间中的滚转角，俯仰角和偏航角：
[0025][0026]其中，θ
i
，ψ
i
分别表示第i位在线学生的头部在三维空间中的滚转角，俯仰角和偏航角。
[0027]在一可选实施例中，所述远程服务器根据各在线学生的听课动作信息，确定各在线学生的上课专注度，包括：
[0028]根据以下公式计算各在线学生的上课专注度：
[0029][0030]其中：S
i
为第i位在线学生的专注度。
[0031]在一可选实施例中，所述远程服务器根据所有在线学生的上课专注度，对所有在线学生标识进行排序，包括：
[0032]所述远程服务器根据所有在线学生的上课专注度，计算各在线学生的专注度排位值；
[0033]所述远程服务器根据各在线学生的专注度排位值的大小，对所有在线学生标识进行排序。
[0034]在一可选实施例中，所述远程服务器根据所有在线学生的上课专注度，计算各在线学生的专注度排位值，包括：
[0035]所述远程服务器根据以下公式计算各在线学生的专注度排位值：
[0036][0037]其中，D
i
为第i位在线学生的专注度排位值，S
i
为第i位在线学生的专注度，S
i+a
为第i+a位在线学生的专注度，a＝1
‑
i，2
‑
i，...，n
‑
i；u()为阶跃函数。
[0038]本专利技术提供的远程在线课程教学管理方法，按预定周期采集当前学生的头部图像，并将当前学生的头部图像及其对应的学生标识上传至远程服务器，所述远程服务器对各学生客户端上传的头部图像进行实时图像处理，得到各在线学生的听课动作信息，并根据各在线学生的听课动作信息，确定各在线学生的上课专注度，从而对所有在线学生标识进行排序，并将排序结果提供给在线教学教师客户端。能够实现实时监督学生听课状态提供给教师，以使教师根据学生听课状态来进行相应的课堂管理，该方法增加了远程在线教学系统的自动管理功能，管理方法简单有效，能够提高学生用户的学习效率。
附图说明
[0039]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，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它的附图。
[0040]图1为本专利技术实施例提供的远程在线课程教学管理方法流程图；
[0041]图2为远程服务器根据头部图像得到在线学生的眼睛闭合度的方法流程图；
[0042]图3为远程服务器根据头部图像得到在线学生的头部姿态的方法流程图；
[0043]图4为步骤S105的流程图。
具体实施方式
[0044]下面本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种远程在线课程教学管理方法，其特征在于，包括以下步骤：在线教学学生客户端采集当前登录学生的人脸数据，识别所述人脸数据对应的学生标识；在在线教学过程中，所述在线教学学生客户端按预定周期采集当前学生的头部图像，并将当前学生的头部图像及其对应的学生标识上传至远程服务器；所述远程服务器对各学生客户端上传的头部图像进行实时图像处理，得到各在线学生的听课动作信息；所述远程服务器根据各在线学生的听课动作信息，确定各在线学生的上课专注度；所述远程服务器根据所有在线学生的上课专注度，对所有在线学生标识进行排序，并将排序结果提供给在线教学教师客户端。2.如权利要求1所述的远程在线课程教学管理方法，其特征在于，所述听课动作信息包括但不限于：眼睛闭合度和头部姿态。3.如权利要求2所述的远程在线课程教学管理方法，其特征在于，所述远程服务器对各学生客户端上传的头部图像进行实时图像处理，得到各在线学生的眼睛闭合度，包括：所述远程服务器利用预定人脸检测算法检测收到的每幅头部图像中的人脸，并对检测到的人脸中的眼睛进行定位；所述远程服务器获取定位到的眼睛的眼睑长度和眼睛宽度；其中，所述眼睑长度为上眼睑定位点与下眼睑定位点之间的长度，所述眼睛宽度为左眼角定位点与右眼角定位点之间的距离；所述远程服务器根据以下公式计算各在线学生的眼睛闭合度值：其中，E
i
为第i位在线学生的眼睛闭合度，h
i
代表第i位在线学生的眼睑长度，l
i
代表第i位在线学生的眼睛宽度，i＝1,2,
…
n，n为在线学生总人数。4.如权利要求3所述的远程在线课程教学管理方法，其特征在于，所述远程服务器对各学生客户端上传的头部图像进行实时图像处理，得到各在线学生的头部姿态，包括：所述远程服务器通过Dlib库检测收到的头部图像中各在线学生的左眼的左角、右眼的右角、鼻尖、下巴、左嘴角、右嘴角特征点；所述远程服务器根据检测出的特征点，通过OpenCV的solvePnP函数计算出各在线学生头部对应的旋转向量；所述远程服务器根据各在线学生头部对应的旋转向量，计算各在线学生的头部在三维空间中的滚转角，俯仰角和偏航角。5...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔炜，
申请(专利权)人：上海松鼠课堂人工智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：