一种基于智能班牌的师生教学情况自动提醒方法技术

本发明专利技术提供了一种基于智能班牌的师生教学情况自动提醒方法，涉及信息处理技术领域，包括每节课教室内摄像头获取到的图像信息和拾音器采集到的音频信息；将所述图像信息进行学生位置比对和学生运动曲线模拟，得到每个学生的位置变化信息和运动曲线信息；基于语音清晰度算法对所述第二信息进行语音清晰度计算，得到老师讲课的语音清晰度值；将所有学生的位置变化信息、所有学生的运动曲线信息和老师讲课的语音清晰度值进行分析，并基于分析结果发送提醒信号。本发明专利技术通过对师生教学情况进行评分，然后基于评分进行实时达标判断，若实时判断师生教学情况不合格，则发送提醒信息至智能班牌上进行提醒，大量减少人力物力，并提高教学质量。学质量。学质量。

【技术实现步骤摘要】
一种基于智能班牌的师生教学情况自动提醒方法


[0001]本专利技术涉及信息处理
，具体而言，涉及基于智能班牌的师生教学情况自动提醒方法。

技术介绍

[0002]在学生上学过程中，师生教学情况往往是学校和家长最重视的一环，但是师生教学状况往往都是人为进行评价，并且评价方法不一，而且在评价老师的教学状况往往需要多个老师进行评价，这样就导致了老师资源的浪费，往往评价过程中如果其他老师进行提醒往往会打断教学，进而造成教学中断的情况，现需要一种能够智能评价老师上课时师生状况，并能够进行显示提醒的智能班牌。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于提供一种基于智能班牌的师生教学情况自动提醒方法，以改善上述问题。为了实现上述目的，本专利技术采取的技术方案如下：一方面，本申请提供了一种基于智能班牌的师生教学情况自动提醒方法，包括：获取第一信息和第二信息，所述第一信息为每节课教室内摄像头获取到的图像信息，所述第二信息为所有学生佩戴的拾音器采集到的音频信息；基于所述第一信息进行学生位置比对和学生运动曲线模拟，得到每个学生的位置变化信息和运动曲线信息；基于语音清晰度算法对所述第二信息进行语音清晰度计算，得到老师讲课的语音清晰度值；将所有学生的位置变化信息、所有学生的运动曲线信息和老师讲课的语音清晰度值进行分析，并基于分析结果发送提醒信号。
[0004]另一方面，本申请还提供了一种基于智能班牌的师生教学情况自动提醒装置，包括：获取单元，用于获取第一信息和第二信息，所述第一信息为每节课教室内摄像头获取到的图像信息，所述第二信息为所有学生佩戴的拾音器采集到的音频信息；处理单元，用于基于所述第一信息进行学生位置比对和学生运动曲线模拟，得到每个学生的位置变化信息和运动曲线信息；计算单元，用于基于语音清晰度算法对所述第二信息进行语音清晰度计算，得到老师讲课的语音清晰度值；分析单元，用于将所有学生的位置变化信息、所有学生的运动曲线信息和老师讲课的语音清晰度值进行分析，并基于分析结果发送提醒信号。
[0005]本专利技术的有益效果为：本专利技术通过对教学过程中教室内学生在上课时的图像和老师讲课时的声音进行处理，对学生在上课时的动作和位置变化进行分析，判断学生的位置是否离开座位，并且判
断学生的头部动作是否离开黑板或者老师，判断老师讲课的声音是否达到预设的清晰度，进而判断师生教学情况是否符合要求，进而教学情况进行自动评分和提醒，减少需要用到的老师资源和减少人力物力，并且可以客观的评价老师的教学质量。
[0006]本专利技术的其他特征和优点将在随后的说明书阐述，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实施例了解。本专利技术的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
[0007]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。
[0008]图1为本专利技术实施例中所述的基于智能班牌的师生教学情况自动提醒方法流程示意图；图2为本专利技术实施例中所述的基于智能班牌的师生教学情况自动提醒装置结构示意图。
具体实施方式
[0009]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中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。通常在此处附图中描述和示出的本专利技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本专利技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本专利技术的范围，而是仅仅表示本专利技术的选定实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。
[0010]应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本专利技术的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0011]实施例1：本实施例提供了一种基于智能班牌的师生教学情况自动提醒方法。
[0012]参见图1，图中示出了本方法包括步骤S1、步骤S2、步骤S3、步骤S4、步骤S5。
[0013]步骤S1、获取第一信息和第二信息，所述第一信息为每节课教室内摄像头获取到的图像信息，所述第二信息为所有学生佩戴的拾音器采集到的音频信息；可以理解的是本步骤通过在教室内设置摄像头，并通过摄像头实时获取老师上课时的图像，并进行上传和存储，而且本步骤中的第二信息是通过在学生的校牌内设置一个拾音器进行音频采集，本专利技术还可以将拾音器设置在每个学生的课桌内或者学生坐凳的其他位置，这样可以监测到每个学生是否都能听清楚老师讲课。
[0014]步骤S2、基于所述第一信息进行学生位置比对和学生运动曲线模拟，得到每个学生的位置变化信息和运动曲线信息；
可以理解的是本步骤通过对摄像头获取到老师上课时的图像进行实时处理，进而实时判断学生是否在认真听讲，进而判断学生的上课情况，本步骤中步骤S2包括步骤S21、步骤S22和步骤S23。
[0015]步骤S21、基于所述第一信息建立三维空间直角坐标系，并确定每个学生在所述三维空间直角坐标系内的位置，得到每帧图像内所有学生的位置信息；可以理解的是本步骤通过建立三维空间直角坐标系来确定每个学生所属的区域和位置，本步骤中步骤S21包括步骤S211、步骤S212、步骤S213和步骤S214。
[0016]将所述第一信息内的图像信息进行边缘检测，得到教室的边缘信息，所述边缘信息为教室的四个顶角信息和四个底角信息；可以理解的是本步骤通过边缘检测，确定教室的顶角和底角，为建立直角坐标系提供坐标原点和坐标轴的方向。
[0017]基于所述教室的边缘信息建立三维空间直角坐标系，其中，以所述边缘信息中任一底角作为坐标原点，建立三维空间直角坐标系，得到教室的三维空间模型；将第一信息内的每帧图像信息发送至所述教室的三维空间模型进行目标识别，得到每帧图像信息内所有学生的位置信息；将所述每帧图像信息内学生的位置信息进行标号，得到标号后的学生位置信息。
[0018]可以理解的是本步骤通过目标识别确定教室内所有学生的位置，其中首先通过目标识别，识别第一信息的图像内所有课桌的位置，进而将课桌和学生进行一一对应，进而识别出学生位置，并将学生位置进行标号，相当于将每个学生位置发送至三维空间模型，并对每个学生的位置进行区域划分和标记。
[0019]步骤S22、将相邻帧图像内所有学生的位置信息进行对比，得到相邻帧图像内所有学生的位置信息的变化信息；可以理解的是本步骤通过将相邻帧图像内的对应的学生位置进行对比，判断所述学生的位置信息变化，其中可以通过相邻本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于智能班牌的师生教学情况自动提醒方法，其特征在于，包括：获取第一信息和第二信息，所述第一信息为每节课教室内摄像头获取到的图像信息，所述第二信息为所有学生佩戴的拾音器采集到的音频信息；基于所述第一信息进行学生位置比对和学生运动曲线模拟，得到每个学生的位置变化信息和运动曲线信息；基于语音清晰度算法对所述第二信息进行语音清晰度计算，得到老师讲课的语音清晰度值；将所有学生的位置变化信息、所有学生的运动曲线信息和老师讲课的语音清晰度值进行分析，并基于分析结果发送提醒信号。2.根据权利要求1所述的基于智能班牌的师生教学情况自动提醒方法，其特征在于，基于所述第一信息进行学生位置比对和学生运动曲线模拟，得到每个学生的位置变化信息和运动曲线信息，包括：基于所述第一信息建立三维空间直角坐标系，并确定每个学生在所述三维空间直角坐标系内的位置，得到每帧图像内所有学生的位置信息；将相邻帧图像内所有学生的位置信息进行对比，得到相邻帧图像内所有学生的位置信息的变化信息；将所述第一信息和所述三维空间直角坐标系进行关键点处理，并基于关键点处理得到的所有学生的头部关键点图像和手部关键点图像确定每帧图像内所有学生的头部运动曲线和手部运动曲线。3.根据权利要求2所述的基于智能班牌的师生教学情况自动提醒方法，其特征在于，基于所述第一信息建立三维空间直角坐标系，并确定每个学生在所述三维空间直角坐标系内的位置，得到每帧图像内所有学生的位置信息，包括：将所述第一信息内的图像信息进行边缘检测，得到教室的边缘信息，所述边缘信息为教室的四个顶角信息和四个底角信息；基于所述教室的边缘信息建立三维空间直角坐标系，其中，以所述边缘信息中任一底角作为坐标原点，建立三维空间直角坐标系，得到教室的三维空间模型；将第一信息内的每帧图像信息发送至所述教室的三维空间模型进行目标识别，得到每帧图像信息内所有学生的位置信息；将所述每帧图像信息内学生的位置信息进行标号，得到标号后的学生位置信息。4.根据权利要求2所述的基于智能班牌的师生教学情况自动提醒方法，其特征在于，将所述第一信息和所述三维空间直角坐标系进行关键点处理，并基于关键点处理得到的所有学生的头部关键点图像和手部关键点图像确定每帧图像内所有学生的头部运动曲线和手部运动曲线，包括：将所述每帧图像内所有学生的头部图像的像素点和手部图像的像素点进行二值化处理，得到二值化的头部图像和手部图像；将所述二值化的头部图像和手部图像依次进行膨胀处理和腐蚀处理，得到去除噪声后的二值化图像；基于多元自适应回归样条算法对所述去除噪声后的二值化图像进行计算，得到拟合曲线的关键点信息；
将所有的所述拟合曲线的关键点信息分别发送三维空间直角坐标系进行坐标计算，得到所有的拟合曲线的关键点信息的坐标；基于贝塞尔曲线对所有的拟合曲线的关键点信息的坐标运动轨迹拟合，得到每帧图像内所有学生的头部运动曲线和手部运动曲线。5.根据权利要求1所述的基于智能班牌的师生教学情况自动提醒方法，其特征在于，基于语音清晰度算法对所述第二信息进行语音清晰度计算，得到老师讲课的语音清晰度值，包括：将所有学生佩戴的拾音器采集到的音频信息发送至IIR带通滤波器进行频率段划分，得到至少两个频率段的音频信息；将至少两个频率段的音频信息和预设的老师音频信息进行对比，得到每个拾音器采集到的老师的音频信息和噪声的音频信息；基于语音清晰度算法对每个拾音器采集到的老师的音频信息和噪声的音频信息进行计算，得到每个拾音器采集到的老师的音频信息的清晰度值；将所有的清晰度值进行对比，并将最小的清晰度值作为老师...

【专利技术属性】
技术研发人员：张杰，
申请(专利权)人：广州莱万科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：