[发明专利]一种基于人像点模式匹配的直播教学分析方法

权利要求书

1.一种基于人像点模式匹配的直播教学分析方法，其特征在于，所述方法包括：

步骤一：在直播教学开始时获取学生的人像；

步骤二：根据每个学生人像的特性提取每个学生的三元组人像图G，针对每个学生的三元组人像图G构建待匹配点集，再分别对待匹配的点集构建Laplace矩阵，对学生人像图进行奇异分解得到学生人像图的特征值和特征向量，通过分解后的特征值和特征向量，构造一个初始的匹配关系矩阵，结合匈牙利算法，使得点集间的匹配代价最小，得到新的匹配关系矩阵，实现学生人像特征点的匹配；

步骤三：设置每隔十分钟进行一次人像匹配任务，每次匹配时长设为2分钟，匹配图像次数设为4次；

步骤四：匹配每个学生的人像时，设置匹配的学生分心指标公式为：

式中：Z_c记为图像匹配的学生分心指标，A_c记为目标学生的图像特征点移动速度之和，B_c记为除去目标学生外其他学生的图像特征点移动速度之和，α、β和γ均记为考虑学生类别的数值不同的常数系数。

其中：

式中：x_i记为每次匹配人像时每个特征点的移动距离，t_i记为每次匹配人像时每个特征点的移动时长，m_c记为目标学生的人像特征点围成的特征面积，n记为记为目标学生的特征点数目；

式中：x_i,j记为每次匹配时除去目标学生以外的其他学生单个学生的每个特征点的移动距离，t_i,j记为每次匹配人像时每个除去目标学生的其他学生每个特征点的移动时长，v记为参与直播的学生总数；

步骤五：当参与直播的学生分心，分心指标超过提前设置的标准值时，直播屏幕上分心的学生头像边框变红，并再屏幕下方提示讲课老师有学生的分心指标和学生姓名；

步骤六：根据每次学生上课的情况直播上记录每次直播上课学生的分心指标得分，为老师评定学分中的平时分打分提供依据。

2.如权利要求1所述的一种基于人像点模式匹配的直播教学分析方法，其特征在于，所述步骤六中所述的为老师评定学分中的平时分打分提供依据的依据公式为：

式中：P_c记为该学生一学期的平时分得分，30记为平时分总分，Z_c,j记为每次直播学生的分心指标，h记为直播序号数，d记为每学期进行直播教学的次数。

3.如权利要求1所述的一种基于人像点模式匹配的直播教学分析方法，其特征在于，所述步骤一中的学生为小学生、中学生或大学生中的一种。

4.如权利要求1所述的一种基于人像点模式匹配的直播教学分析方法，其特征在于，所述步骤二中每个学生的三元组人像图G，当步骤二中的学生为小学生，图G中特征点的数量设为15个，当步骤二中的学生为中学生，图G中特征点的数量设为20个，当步骤二中的学生为大学生，图G中特征点的数量为25个。

5.如权利要求1所述的一种基于人像点模式匹配的直播教学分析方法，其特征在于，所述步骤三中设置每隔十分钟进行一次人像匹配任务，还能够设置每隔五分钟进行一次人像匹配任务，且在设置每隔五分钟进行一次人像匹配任务时，每次匹配时长设为1分钟，匹配图像次数设为4次。

6.如权利要求1所述的一种基于人像点模式匹配的直播教学分析方法，其特征在于，所述步骤四中α、β和γ的常数值考虑学生类别的不同年龄，分别设置为：

当学生类别为小学生时，α＝1.25，β＝0.23，γ＝1；

当学生类别为中学生时，α＝1.18，β＝0.21，γ＝0.85；

当学生类别为大学生时，α＝1.01，β＝0.15，γ＝0.66。

7.如权利要求1所述的一种基于人像点模式匹配的直播教学分析方法，其特征在于，所述步骤五还能够设置为：

步骤五：当参与直播的学生分心，并且分心指标超过提前设置的标准值时，直播屏幕上分心的学生窗口抖动，并在讲课老师的教学窗口抖动提示，教学窗口通过弹幕飘出分心学生的姓名。

8.如权利要求1所述的一种基于人像点模式匹配的直播教学分析方法，其特征在于，所述步骤五中提前设置的标准值根据直播教学视频回放确定，通过将学生的表现和分心指标进行比对，并根据多次直播回放设定分心指标显示学生分心的数值范围。