[发明专利]一种基于人像点模式匹配的直播教学分析方法

说明书

本发明公开了一种基于人像点模式匹配的直播教学分析方法，属于直播教学分析技术领域，包括在直播教学开始时获取学生的人像；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。本发明通过直播教学时显示学生头部姿势的改变对学生直播教学时的表现进行评估，通过分心指标的设置还能够便于为老师期末教学平时分打分时提供打分的依据，解决了现有的互联网直播平台不能够结合直播时学生人像实时分析学生专注程度的不足。

技术领域

本发明涉及一种直播教学分析方法，特别是涉及一种基于人像点模式匹配的直播教学分析方法，属于直播教学分析技术领域。

背景技术

在《基于现代化技术的网课平台的研究与应用》中提及了一种基于SaaS技术研发的互联网直播学习平台，但是在这个互联网直播教学平台上，直播教学存在一个问题，即老师在进行教学时专注于课件的讲解，忽略了学生的听课情况，学生上课时的分心指标无法记录和分析，进而影响老师的教学授课效果以及学生的学习效果，但是现有的直播教学系统中还不存在能够对直播教学时学生的人像进行分析，在学生分心指标不够时及时提醒老师的方法，单一的学习效果测试不能够实时反映学生在上课时的状态，针对以上不足，怎样研究出一种基于人像点模式匹配的直播教学分析方法是当前亟待解决的问题，利用这种方法能够使用学生听课窗口上的视频人像进行点模式匹配，通过分心指标的分析和计算值提醒老师学生上课的专注程度。

发明内容

本发明的主要目的是为了解决现有的互联网直播学习平台不能够结合直播时的学生人像实时分析直播时学生专注程度的不足，而提供的一种基于人像点模式匹配的直播教学分析方法。

本发明的目的可以通过采用如下技术方案达到：

一种基于人像点模式匹配的直播教学分析方法，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；