[发明专利]一种基于学生注意力的教学优化方法

说明书

本发明涉及一种基于学生注意力的教学优化方法，包括：步骤S1，利用图像采集模块实时采集脸部图像，身份识别模块识别学生身份，识别后，中控单元将该学生的实际脸部图像与预设脸部图像进行比较以确定学生黑眼球中心位置；步骤S2，确定学生黑眼球中心位置时，中控单元将实际视线角度与预设视线角度进行比较以确定学生注意力是否集中；步骤S3，学生注意力集中时，时间储存模块储存该时间段为学生注意力集中时间段；步骤S4，教学完善模块根据上述储存的学生注意力集中时间段对教学内容进行调整；从而能够通过视线角度确定学生注意力集中时间段，通过关键词位置和学生注意力集中时间段的学生数量对教学内容进行调整，进而能够有效提高教学质量。

技术领域

本发明涉及计算机图像处理技术领域，尤其涉及一种基于学生注意力的教学优化方法。

背景技术

教室教学活动仍然是目前最为广泛采用的教学形式，在教室教学活动中，由于目前学生学习压力大、精神疲惫或其他生理方面的原因，容易在教室中产生注意力不集中现象，影响了教室教学效果，在教室教学活动中，有经验的教师往往会根据学生的注意力集中时间段来调整教学内容以使学生能够掌握更多的重点知识。

已有的学生注意力焦点的测量系统和方法，多是通过检测学生的视线进行测量；包括近距离测量和远距离测量两种方式；近距离的视线测量多采用前置测量仪，如Tobii等，在人体姿态基本固定的状态下可以比较准确的测量出近距离学生的视线数据，从而推算出学生视线落在屏幕上的位置来确定注意力焦点；但是距离过远的话，由于人体姿态等因素的影响，视线数据测量误差较大，测量计算不准确。对于远距离的视线测量多采用头戴式测量仪，通过头戴式测量仪直接测量该学生的视线数据，进而推算出学生视线落在教学屏幕上的位置来确定注意力焦点。但是这种方式需要每个学生佩戴头戴式测量仪，成本代价高，且大大影响学生的教学体验和教学效果。

目前，已经有一些基于学生注意力的教学优化方法，但普遍不能通过关键词位置和学生注意力时间段对教学内容进行调整以提高教学质量。

发明内容

为此，本发明提供一种基于学生注意力的教学优化方法，可以有效解决现有技术中不能通过关键词位置和学生注意力时间段对教学内容进行调整以提高教学质量的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供一种基于学生注意力的教学优化方法，包括：

步骤S1，利用图像采集模块实时采集教室内上课学生的脸部图像，身份识别模块根据采集的脸部图像识别学生身份，识别后，中控单元将该学生的实际脸部图像与中控单元内储存的预设脸部图像进行比较以确定学生黑眼球中心位置；

步骤S2，所述中控单元确定学生黑眼球中心位置时，中控单元将实际视线角度与中控单元内储存的预设视线角度进行比较以确定学生注意力是否集中；

步骤S3，所述中控单元确定学生注意力集中时，时间储存模块储存该时间段为学生注意力集中时间段；

步骤S4，教学完善模块根据上述储存的学生注意力集中时间段对教学内容进行调整；

所述步骤S2中，所述中控单元将实际黑眼球中心位置与预设黑眼球中心位置进行比较以确定实际视线角度；

所述步骤S4中，对教学内容进行调整时，所述中控单元结合关键词的位置和集中注意力的学生数量确定重点内容讲解时间段和最佳关键词位置。

进一步地，所述步骤S1中，所述身份识别模块识别学生身份后，所述中控单元以该学生的预设脸部图像为基础社会人脸虚线框，并以虚线框中的左眼轮廓线最左边位置A为原点建立平面直角坐标系，其中，右眼轮廓线最右边位置记为B，坐标为B(x,y)，x＞y，建立并设置完成时，中控单元将所述图像采集模块采集到的该学生的实际脸部图像中左眼轮廓线最左边位置设置为As,右眼轮廓线最右边位置设置为Bs,设置完成时，中控单元将实际脸部图像中左眼轮廓线最左边位置As与预设脸部图像中左眼轮廓线最左边位置A进行匹配，