一种在线学习专注度监测方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种在线学习专注度监测方法及系统，首先构建数据采集模块、特征提取模块，然后计算眼睛纵横比、嘴部纵横比、头部姿态欧拉角、并构建视线估计模型，然后构建注意力检测模块，通过输入在线学习者的视频，获得眼睛纵横比、嘴部纵横比、头部姿态欧拉角、眼睛视线方向，然后应用注意力检测模块，设置注意力检测模块阈值，大于等于阈值判断为注意力分散，小于阈值为注意力集中；本发明专利技术仅需要带摄像头的电脑，不需要佩戴其他额外的仪器，就可以判断在线学习者注意力是否集中，学生常用的笔记本电脑即可满足本发明专利技术的环境要求，本发明专利技术具有开销较小、较为便利、较强的鲁棒性、较好的精准度等优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于计算机视觉，尤其涉及一种在线学习专注度监测方法及系统。

技术介绍

1、目前，随着信息技术的发展以及教育形式的多样化，线上教学的教学形式已经普及。线上教学和线下教学相比各有优劣，其中线上教学有一个很大的弊端，那就是这种教学形式大多数都是无人监督；而线下上课时有老师监督，学生也会提高注意力听课。线上教学大多数需要靠学生的自觉，因此学生容易产生疲劳或者注意力涣散的情况，这会大大影响教育质量和教育效果。所以，检测学生注意力的方法，对线上教育来说是非常重要的。

2、目前有一些用于监测在线学习学生的专注度的技术被提出，例如基于眼动仪检测视线、键盘鼠标操作分析、脑电波分析、情感分析、还有检测是否抽烟、喝水的行为识别技术。上述方法中，基于眼动仪和脑电波分析的方法需要额外的仪器来检测视线或者脑电波，开销较大，并且对学生来说佩戴仪器较为不便；基于键盘鼠标操作分析对于学生是否专注关联性较小；情感分析的方法误差较大，如果学生沉浸课堂中，也可能发生情感波动；学生在课堂上抽烟的行为较为罕见，而检测学生有喝水的行为就被认定不专注并不合理。</p>

3、图1本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种在线学习专注度检测方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种在线学习专注度检测方法，其特征在于，步骤S2包括以下子步骤：

3.根据权利要求1所述的一种在线学习专注度检测方法，其特征在于，步骤S3中，所述眼睛纵横比，按如下公式计算：

4.根据权利要求1所述的一种在线学习专注度检测方法，其特征在于，步骤S3中，嘴部纵横比，按如下公式计算：其中，P51、P59、P53、P57、P49、P55分别为dlib库中人脸标志物检测点之中的嘴部特征点，和EAR类似，采用嘴部横坐标和纵坐标的比来计算嘴部开合度，计算P51与P59以及P53与P...

【技术特征摘要】

1.一种在线学习专注度检测方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种在线学习专注度检测方法，其特征在于，步骤s2包括以下子步骤：

3.根据权利要求1所述的一种在线学习专注度检测方法，其特征在于，步骤s3中，所述眼睛纵横比，按如下公式计算：

4.根据权利要求1所述的一种在线学习专注度检测方法，其特征在于，步骤s3中，嘴部纵横比，按如下公式计算：其中，p51、p59、p53、p57、p49、p55分别为dlib库中人脸标志物检测点之中的嘴部特征点，和ear类似，采用嘴部横坐标和纵坐标的比来计算嘴部开合度，计算p51与p59以及p53与p57之间的欧氏距离，除以p49和p55的欧氏距离计算嘴部纵横比mar值，当用户打哈欠时嘴巴张开，mar升高，当用户嘴巴闭上时，mar迅速降低。

5.根据权利要求1所述的一种在线学习专注度检测方法，其特征在于，步骤s3中，对应的头部姿态欧拉角按如下步骤获得：

【专利技术属性】
技术研发人员：曹硕裕，王可，王进，顾翔，陈亮，
申请(专利权)人：南通大学，
类型：发明
国别省市：