[发明专利]一种基于人脸情绪识别的智能辅助教学方法及系统

说明书

本发明公开了一种基于人脸情绪识别的智能辅助教学方法及系统，所述方法包括：对摄像设备实时采集的学生的人脸图像进行预处理，得到人脸数据；通过三维人脸定位建模技术对所述人脸数据进行人脸情绪识别以及学生身份识别，得到该学生的人脸情绪信息和身份信息；将所述人脸情绪信息输入到学生状态评估模块进行状态评估，并发送状态评估信息至交互显示器。本发明能够结合大数据挖掘技术对在课堂环境中所采集到的情绪信息加以分析和统计，并推送至客户端，使教师能够全面地了解学生的精神状态与学习状态，同时能够掌握课堂教学情况，进而帮助教师及时改进教学策略，提高教学质量和效率。

技术领域

本发明涉及教学技术领域，具体涉及一种基于人脸情绪识别的智能辅助教学方法及系统

背景技术

随着电子信息技术及网络技术的发展，智能教学在日常教学中得到广泛应用，在教育日趋信息化的今天，使得教学过程得以优化，教学效率得到提高，以更丰富的展现形式，推动了教学质量的提高。在重视素质教育的今天，教育心理学家认为情绪对学生的学习活动的作用具有两面性，既可能提高学习的积极性，促进和增强学习效果，也可能降低学习的积极性，削弱和减低学习的效果。

但是，在对现有技术的研究与实践过程中，本发明的发明人发现，现在的学校大多采用大班制教学，由于学生人数较多，因此无法很难监督学生学习，教师很难准确判断每个学生的课堂学习状态以及了解每个学生对知识的掌握度，从而找出一种适合所有学生的教学策略与方法，并且由于教师本身的教学经验等诸多人为因素对于学生情绪判断也起到了一定的制约作用，从而影响到学生学习与成长。因此，如何能够将信息化技术与教育教学相结合，使得教学过程更加人性化、给予学生更全面的教育与培养，成为教育行业关注的重点课题。

发明内容

本发明实施例所要解决的技术问题在于，提供一种基于人脸情绪识别的智能辅助教学方法及系统，使得教师能够全面地了解学生的精神状态与学习状态，并掌握课堂教学情况，进而帮助教师改进教学策略，提高教学质量与效率。

为解决上述问题，本发明的一个实施例提供一种基于人脸情绪识别的智能辅助教学方法，包括如下步骤：

对摄像设备实时采集的学生的人脸图像进行预处理，得到人脸数据；

通过三维人脸定位建模技术对所述人脸数据进行人脸情绪识别以及学生身份识别，得到该学生的人脸情绪信息和身份信息；

将所述人脸情绪信息输入到学生状态评估模块进行状态评估，并发送状态评估信息至交互显示器。

进一步地，所述基于人脸情绪识别的智能辅助教学方法，还包括：

根据学生的身份信息进行自动考勤打卡，统计实时出勤人数，记录缺勤、迟到或早退学生信息并发送至交互显示器；

统计学生的状态评估信息并存储至信息网络管理模块。

进一步地，所述通过三维人脸定位建模技术对所述人脸数据进行人脸情绪识别，具体为：

利用带有3D结构光的摄像设备对人脸进行跟踪拍摄，得到人脸数据；

对所述人脸数据进行人脸区域分割，得到拥有深度的光线图像；

通过三维人脸定位建模技术对所述光线图像进行捕捉脸部肌肉运动节点，并标记脸部特征点，得到脸部特征信息；

根据所述脸部特征信息与数据库中预先录入的脸部特征信息进行对比，在判断达到限定的相似度时，输出对应的人脸情绪信息以及身份信息。

进一步地，所述状态评估包括心理状态评估、伤害评估、课堂专注度评估以及知识掌握度评估。

进一步地，所述基于人脸情绪识别的智能辅助教学方法，还包括通过交互显示器发出信息提醒上课状态异常的学生。