【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及计算机视觉，尤其涉及一种中学生物实验操作测评方法、装置、电子设备及存储介质。
技术介绍
1、理化生实验是自然科学教育中不可或缺的一部分。这些实验通常旨在帮助学生更好地理解科学原理，并将理论知识与实践操作相结合。通过实验教学，学生能够直观地观察和参与科学现象的发生过程，从而加深对科学概念的理解。
2、传统的实验测评通常由教师进行，教师负责设定实验的目标、要求和评估标准，并在实验过程中监督学生的活动，他们会根据学生在实验操作中的表现、实验报告的质量以及数据分析的深度等方面进行评分，然而，这种传统模式也有其局限性，大量的实验评分工作会给教师带来沉重的负担。针对上述问题，开始尝试将计算机视觉技术应用于实验测评中，通过计算机视觉技术对学生实验视频进行识别，从而实现自动化评分，然而目前的实验测评方法预测准确率较低。
3、因此，如何提高实验测评方法预测准确率成为亟待解决的技术问题。
技术实现思路
1、本专利技术提供一种中学生物实验操作测评方法、装置、电子设备及存储介质，用以解决现有技术中实验测评方法预测准确率较低的缺陷，提高实验测评方法预测准确率。
2、第一方面，本专利技术提供一种中学生物实验操作测评方法，包括：
3、对待检测视频进行特征提取，得到视频特征；
4、将所述视频特征输入至时序动作检测模型，得到所述时序动作检测模型输出的时序检测结果，所述时序检测结果包括预测操作动作的起止时间对应的视频片段和所述预测操作动作的类别
5、将多个视频片段分别输入至目标检测模型，得到所述目标检测模型对应输出的多个目标检测结果，所述目标检测结果包括一段视频片段内实验器材的检测框和所述检测框内实验器材的名称；
6、基于各所述目标检测结果，分别确定各所述视频片段中实验器材的运动情况；
7、基于各所述实验器材的运动情况，确定实验操作得分。
8、根据本专利技术提供的一种中学生物实验操作测评方法，在所述基于各所述目标检测结果，分别确定各所述视频片段中实验器材的运动情况中，基于如下步骤确定任一个视频片段中实验器材的运动情况：
9、基于预置帧数，对视频片段进行分帧，得到多帧视频图像；
10、使用光流法确定相邻两帧视频图像中的运动点，所述运动点是发生动作的像素点；
11、基于所述视频片段对应的目标检测结果和各所述像素点，确定实验器材的运动情况。
12、根据本专利技术提供的一种中学生物实验操作测评方法，所述视频片段对应的目标检测结果包括所述视频片段对应的多帧视频图像的检测框和各所述检测框内实验器材的名称，在所述基于所述视频片段对应的目标检测结果和各所述像素点，确定实验器材的运动情况中，基于如下步骤确定任一帧视频图像中实验器材的运动情况：
13、对于所述视频图像中的任一个检测框，若所述检测框中存在运动点，则确定所述检测框内的实验器材发生运动。
14、根据本专利技术提供的一种中学生物实验操作测评方法，所述视频片段对应的目标检测结果包括所述视频片段对应的多帧视频图像的检测框和各所述检测框内实验器材的名称，在所述基于所述视频片段对应的目标检测结果和各所述像素点，确定实验器材的运动情况中，基于如下步骤确定任一帧视频图像中实验器材的运动情况：
15、对于所述视频图像中的任一个检测框，若所述检测框与任一个运动点的距离小于预置距离阈值，则确定所述检测框内的实验器材发生运动。
16、根据本专利技术提供的一种中学生物实验操作测评方法，基于如下步骤训练所述时序动作检测模型：
17、将多个样本片段视频特征输入至待训练时序动作检测模型，得到所述待训练时序动作检测模型对应输出的多个检测结果，所述检测结果包括对应样本片段视频中预测操作动作的起止时间的视频片段和所述预测操作动作的类别；
18、基于各所述样本片段视频对应的真实操作动作的起止时间和各所述检测结果，确定所述待训练时序动作检测模型的预测准确率；
19、基于所述预测准确率更新所述待训练时序动作检测模型。
20、根据本专利技术提供的一种中学生物实验操作测评方法，所述基于各所述样本片段视频对应的真实操作动作的起止时间和各所述检测结果，确定所述待训练时序动作检测模型的预测准确率，包括：
21、基于各所述样本片段视频对应的真实操作动作起止时间和各所述检测结果，确定时间维度交并比，所述时间维度交并比是真实操作动作和预测操作动作在时间维度上的交并比；
22、基于所述时间维度交并比，确定所述待训练时序动作检测模型的预测准确率。
23、根据本专利技术提供的一种中学生物实验操作测评方法，所述基于各所述样本片段视频对应的真实操作动作的起止时间和各所述检测结果，确定所述待训练时序动作检测模型的预测准确率，包括：
24、基于各所述样本片段视频对应的真实操作动作起止时间和各所述检测结果，确定所述待训练时序动作检测模型在多个时间维度交并比的准确率，所述时间维度交并比是真实操作动作和预测操作动作在时间维度上的交并比；
25、基于各所述准确率，确定所述待训练时序动作检测模型的预测准确率。
26、第二方面，本专利技术还提供一种中学生物实验操作测评装置，包括：
27、特征提取模块，用于对待检测视频进行特征提取，得到视频特征；
28、时序检测模块，用于将所述视频特征输入至时序动作检测模型，得到所述时序动作检测模型输出的时序检测结果，所述时序检测结果包括预测操作动作的起止时间对应的视频片段和所述预测操作动作的类别；
29、目标检测模块，用于将多个视频片段分别输入至目标检测模型，得到所述目标检测模型对应输出的多个目标检测结果，所述目标检测结果包括一段视频片段内实验器材的检测框和所述检测框内实验器材的名称；
30、运动检测模块，用于基于各所述目标检测结果，分别确定各所述视频片段中实验器材的运动情况；
31、操作评分模块，用于：基于各所述实验器材的运动情况，确定实验操作得分。
32、第三方面，本专利技术提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如上述任一种所述中学生物实验操作测评方法的步骤。
33、第四方面，本专利技术还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述中学生物实验操作测评方法的步骤。
34、第五方面，本专利技术还提供一种计算机程序产品，包括计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述中学生物实验操作测评方法的步骤。
35、本专利技术提供的中学生物实验操作测评方法、装置、电子设备及存储介质，对待检测视频进行特征提取，得到视频特征；将所述视频特征输入至时序动作检测模型，得到所述时序动作检测模型输出的时序检测结果，所述时序检测结果包括预测操作动本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种中学生物实验操作测评方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的中学生物实验操作测评方法，其特征在于，在所述基于各所述目标检测结果，分别确定各所述视频片段中实验器材的运动情况中，基于如下步骤确定任一个视频片段中实验器材的运动情况：
3.根据权利要求2所述的中学生物实验操作测评方法，其特征在于，所述视频片段对应的目标检测结果包括所述视频片段对应的多帧视频图像的检测框和各所述检测框内实验器材的名称，在所述基于所述视频片段对应的目标检测结果和各所述像素点，确定实验器材的运动情况中，基于如下步骤确定任一帧视频图像中实验器材的运动情况：
4.根据权利要求2所述的中学生物实验操作测评方法，其特征在于，所述视频片段对应的目标检测结果包括所述视频片段对应的多帧视频图像的检测框和各所述检测框内实验器材的名称，在所述基于所述视频片段对应的目标检测结果和各所述像素点，确定实验器材的运动情况中，基于如下步骤确定任一帧视频图像中实验器材的运动情况：
5.根据权利要求1-4中任一项所述的中学生物实验操作测评方法，其特征在于，基于如下步骤训练所述时
6.根据权利要求5所述的中学生物实验操作测评方法，其特征在于，所述基于各所述样本片段视频对应的真实操作动作的起止时间和各所述检测结果，确定所述待训练时序动作检测模型的预测准确率，包括：
7.根据权利要求5所述的中学生物实验操作测评方法，其特征在于，所述基于各所述样本片段视频对应的真实操作动作的起止时间和各所述检测结果，确定所述待训练时序动作检测模型的预测准确率，包括：
8.一种中学生物实验操作测评装置，其特征在于，包括：
9.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至7任一项所述中学生物实验操作测评方法的步骤。
10.一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至7任一项所述中学生物实验操作测评方法的步骤。
11.一种计算机程序产品，包括计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至7任一项所述中学生物实验操作测评方法的步骤。
...【技术特征摘要】
1.一种中学生物实验操作测评方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的中学生物实验操作测评方法，其特征在于，在所述基于各所述目标检测结果，分别确定各所述视频片段中实验器材的运动情况中，基于如下步骤确定任一个视频片段中实验器材的运动情况：
3.根据权利要求2所述的中学生物实验操作测评方法，其特征在于，所述视频片段对应的目标检测结果包括所述视频片段对应的多帧视频图像的检测框和各所述检测框内实验器材的名称，在所述基于所述视频片段对应的目标检测结果和各所述像素点，确定实验器材的运动情况中，基于如下步骤确定任一帧视频图像中实验器材的运动情况：
4.根据权利要求2所述的中学生物实验操作测评方法，其特征在于，所述视频片段对应的目标检测结果包括所述视频片段对应的多帧视频图像的检测框和各所述检测框内实验器材的名称，在所述基于所述视频片段对应的目标检测结果和各所述像素点，确定实验器材的运动情况中，基于如下步骤确定任一帧视频图像中实验器材的运动情况：
5.根据权利要求1-4中任一项所述的中学生物实验操作测评方法，其特征在于，基于如下步骤训练所述时序动作检测模型...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘慧明，张迎辉，何珺，孙波，赵东亮，秦晨猛，刘娟，钱爽，郑益丹，李雨扬，
申请(专利权)人：北京师范大学珠海校区，
类型：发明
国别省市：
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