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[00866780]一种基于人脸和语音识别的课堂行为监控系统及方法

交易价格: 面议

所属行业: 监控

类型: 专利

技术成熟度: 可规模生产

专利所属地:中国

专利号:2017SR317474

交易方式: 技术转让

联系人:柯安星

所在地:福建厦门市

服务承诺
产权明晰
资料保密
对所交付的所有资料进行保密
如实描述
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技术详细介绍

  本发明主要涉及一种基于人脸和语音识别的课堂行为监控系统及方法。
  对于课堂行为监控,是学校评价教学质量的重要环节,充分了解教师的教课水 平和学生上课的反应,才能保证高质量教学水平。现有,对于课堂行为的监控采用 学生记录或者老师测试模拟、老师观察监督的方式,此种方式不能够充分调动学生 的学习兴趣,不能评价老师的教学效果,无法同时实现对学生、教师的课堂行为的 采集、分析、记录及评价。因此,如何利用基于人脸识别技术和语音识别技术来对 学生和教师的课堂行为进行精确采样和智能分析与评价,实现对教学课堂中学生和 教师的表现行为进行观察和记录,有效提高课堂教学效果,促进学生的全面发展是 值得研究和开发的课题。
  为了克服上述现有技术的不足,本发明提供了一种基于人脸和语音识别的课堂 行为监控系统及方法,从学生行为评价和教师行为评价两个方面进行数据收集及分 析评价,收集学生在课堂上的表现和教师在课堂上的表扬和批评等反馈,并通过数 据分析,评价学生的学习状态及学习效果,同时对教师教学效果进行评价。
  本发明所采用的技术方案是:
  一种基于人脸和语音识别的课堂行为监控系统,包括:
  视频信息采集系统,包括安装在教室四个墙角的全方位旋转摄像头,采集课堂
   中学生、教师的视频数据信息;
  语音信息采集系统,包括安装在学生课桌下面以及讲台上的录音设备,采集课 堂中学生、教师的语音数据信息;
  主控处理器,对学生、教师的视频数据信息和语音信息进行预处理,提取学生、 教师的面部表情特征和行为特征;
  分析处理器,将学生、教师的面部表情特征和行为特征于标准模板进行比较, 并计算相应得分。
  与现有技术相比,本发明的有益效果是:
  (1)采用摄像头和录音设备对课堂中学生、教师的课堂行为进行科学、客观 的采样,提供量化分析数据;通过主控处理器和分析处理器对采集到的数据进行分 析处理,得到学生的学习投入程度,并评价其学习效果,基于该分析结果学校能够 采取有效策略正确引导学生积极表达,有效提高课堂教学效果,促进学生的全面发 展;
  (2)通过分析处理器将学生的面部表情特征和行为特征与标准模板进行比较 打分,替代了传统教师课堂观察的方式,提高了评价的准确性和客观性;
  (3)本发明通过对课堂上所收集到的学生行为和师生互动行为进行分析和评 价,可以完善教学方法提升教学质量。
  本发明公开了一种基于人脸和语音识别的课堂行为监控系统及方法,包括以下 步骤:通过摄像头采集课堂中学生、教师的视频信息;通过录音设备采集课堂中学 生、教师的语音信息;主控处理器对接收到的学生、教师的视频信息进行预处理, 提取学生、教师的面部表情特征和行为特征;主控处理器对接收到的学生的语音信 息进行处理,提取学生语音特征;主控处理器对接收到的教师的语音数据信息进行 处理,提取教师语音特征,计算教师教学效果的分值,根据得分对教师教学做出评 价并提供指导性建议。本发明通过对课堂中教师、学生的课堂行为观察,提高评价 的准确性及客观性,可以完善教学方法提升教学质量。
  本发明主要涉及一种基于人脸和语音识别的课堂行为监控系统及方法。
  对于课堂行为监控,是学校评价教学质量的重要环节,充分了解教师的教课水 平和学生上课的反应,才能保证高质量教学水平。现有,对于课堂行为的监控采用 学生记录或者老师测试模拟、老师观察监督的方式,此种方式不能够充分调动学生 的学习兴趣,不能评价老师的教学效果,无法同时实现对学生、教师的课堂行为的 采集、分析、记录及评价。因此,如何利用基于人脸识别技术和语音识别技术来对 学生和教师的课堂行为进行精确采样和智能分析与评价,实现对教学课堂中学生和 教师的表现行为进行观察和记录,有效提高课堂教学效果,促进学生的全面发展是 值得研究和开发的课题。
  为了克服上述现有技术的不足,本发明提供了一种基于人脸和语音识别的课堂 行为监控系统及方法,从学生行为评价和教师行为评价两个方面进行数据收集及分 析评价,收集学生在课堂上的表现和教师在课堂上的表扬和批评等反馈,并通过数 据分析,评价学生的学习状态及学习效果,同时对教师教学效果进行评价。
  本发明所采用的技术方案是:
  一种基于人脸和语音识别的课堂行为监控系统,包括:
  视频信息采集系统,包括安装在教室四个墙角的全方位旋转摄像头,采集课堂
   中学生、教师的视频数据信息;
  语音信息采集系统,包括安装在学生课桌下面以及讲台上的录音设备,采集课 堂中学生、教师的语音数据信息;
  主控处理器,对学生、教师的视频数据信息和语音信息进行预处理,提取学生、 教师的面部表情特征和行为特征;
  分析处理器,将学生、教师的面部表情特征和行为特征于标准模板进行比较, 并计算相应得分。
  与现有技术相比,本发明的有益效果是:
  (1)采用摄像头和录音设备对课堂中学生、教师的课堂行为进行科学、客观 的采样,提供量化分析数据;通过主控处理器和分析处理器对采集到的数据进行分 析处理,得到学生的学习投入程度,并评价其学习效果,基于该分析结果学校能够 采取有效策略正确引导学生积极表达,有效提高课堂教学效果,促进学生的全面发 展;
  (2)通过分析处理器将学生的面部表情特征和行为特征与标准模板进行比较 打分,替代了传统教师课堂观察的方式,提高了评价的准确性和客观性;
  (3)本发明通过对课堂上所收集到的学生行为和师生互动行为进行分析和评 价,可以完善教学方法提升教学质量。
  本发明公开了一种基于人脸和语音识别的课堂行为监控系统及方法,包括以下 步骤:通过摄像头采集课堂中学生、教师的视频信息;通过录音设备采集课堂中学 生、教师的语音信息;主控处理器对接收到的学生、教师的视频信息进行预处理, 提取学生、教师的面部表情特征和行为特征;主控处理器对接收到的学生的语音信 息进行处理,提取学生语音特征;主控处理器对接收到的教师的语音数据信息进行 处理,提取教师语音特征,计算教师教学效果的分值,根据得分对教师教学做出评 价并提供指导性建议。本发明通过对课堂中教师、学生的课堂行为观察,提高评价 的准确性及客观性,可以完善教学方法提升教学质量。

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