[发明专利]一种基于计算机视觉的课堂行为检测系统

权利要求书

1.一种基于计算机视觉的课堂行为检测系统，包括智能处理模块(1)、数据采集模块(2)和存储模块(3)，其特征在于：所述智能处理模块(1)分别与数据采集模块(2)、存储模块(3)相连接；

所述智能处理模块(1)包括数据处理模块(4)、人体姿态估计模块(5)、座位检测模块(6)和人脸识别模块(7)，所述数据处理模块(4)分别与人体姿态估计模块(5)、座位检测模块(6)和人脸识别模块(7)相连接，所述人体姿态估计模块(5)包括躯体姿态估计模块(8)、头部姿态估计模块(9)和手部姿态估计模块(10)，所述躯体姿态估计模块(8)、头部姿态估计模块(9)和手部姿态估计模块(10)彼此串联固定连接；

所述数据采集模块(2)包括视频采集模块(11)和无线传输模块(12)，所述视频采集模块(11)与摄像头(13)相连接，所述无线传输模块(12)与物联网无线连接；

所述存储模块(3)包括视频存储模块(14)、人脸信息存储模块(15)、座位信息存储模块(16)和学生信息存储模块(17)，所述视频存储模块(14)直接与视频采集模块(11)相连接，所述人脸信息存储模块(15)与人脸识别模块(7)相连接，所述座位信息存储模块(16)与座位检测模块(6)相连接。

2.根据权利要求1所述的一种基于计算机视觉的课堂行为检测系统，其特征在于：所述数据处理模块(4)，用于将教室视频信息转化为图像序列，并对图像序列中的图像进行拼接和矫正得到教室的全景图片，然后对人体姿态估计模块(5)、座位检测模块(6)和人脸识别模块(7)的检测数据进行处理和分析。

3.根据权利要求1所述的一种基于计算机视觉的课堂行为检测系统，其特征在于：所述人体姿态估计模块(5)，用于对学生听课时的身体姿态进行检测，检测的部位主要包括头部、左手、右手和颈部。

4.根据权利要求1所述的一种基于计算机视觉的课堂行为检测系统，其特征在于：所述座位检测模块(6)，用于根据人体姿态估计子模块得到的颈部位置信息和教室中所有座位的位置进行匹配，得到学生座位信息，并将学生座位信息储存到座位信息存储模块(16)内。

5.根据权利要求1所述的一种基于计算机视觉的课堂行为检测系统，其特征在于：所述人脸识别模块(7)，用于对学生的面部信息进行检测和录入，并将学生的面部信息储存到人脸信息存储模块(15)内，用于配合座位检测模块(6)对座位和学生一一对应。

6.根据权利要求1所述的一种基于计算机视觉的课堂行为检测系统，其特征在于：所述头部姿态估计模块(9)，用于根据人脸识别模块(7)得到的人脸框位置信息相对于摄像头(13)的偏转角判定学生头部状态，包括左右偏头，低头，抬头和正常状态，根据学生的动作判断学生在课堂中的行为，并将学生的行为存入学生信息存储模块(17)。

7.根据权利要求1所述的一种基于计算机视觉的课堂行为检测系统，其特征在于：所述手部姿态估计模块(10)，用于检测学生上课时手部的摆放姿态和动作，确定学生是否积极举手回答问题。

8.根据权利要求1所述的一种基于计算机视觉的课堂行为检测系统，其特征在于：所述学生信息存储模块(17)内主要包括学生姓名、年级、学生所在班级名称、学生家长的姓名、联系方式、家庭住址以及课堂行为打分。