1.一种基于人脸表情和人体动作识别的课堂学习效率分析算法,其特征在于包括以下步骤:步骤1,将一节课按时间分成M个区间段;利用布置在教室内的监视与信息处理系统,获取各区间段内每个同学的表情和动作等统计信息,基于N个学生上课时的表情和动作具体情况,设置“好”行为为Ai,i=1,2,...,α;“坏”行为为Bi,i=1,2,...,β;
步骤2,计算学生集体课堂学习效率Pα,具体如下:
步骤2-1、首先根据每一种行为在各区间段总人数的表现,选取“好”行为A1,A2,A3,...,αA在各区间的行为权值;
步骤2-2、计算每个区间段“好”行为因子Pjg,j=1 ,2 ,3...M;其中:wj1,wj2,wj3,...,wjα分别为“好”行为A1,A2,A3,...,Aα在第j区间的行为权值,A1ji,A2ji,A3ji,...,Aαji指第j区间段第i个学生若产生对应的行为时其值为1,否则为0;
步骤2-3、计算每个区间段“坏”行为因子Pjb,,j=1,2,3...M;其中:wb1,wb2,wb3,...,wbβ分别为B1ji,B2ji,B3ji,...,Bβji的行为权值,其取值一般为固定值;B1ji,B2ji,B3ji,...,Bβji指第j区间段第i个学生若产生对应的行为时其值为1,否则为0;
步骤2-4、计算得到一节课内集体“好”行为因子 集体“坏”行为因子步骤2-5、计算集体课堂学习效率
步骤3,考虑个体课堂学习效率算法来补偿集体算法的缺点,具体如下:步骤3-1、计算每个学生的“好”行为因子Pig,i=1,2,3...N,班上总人数为N,其中:wj1,wj2,wj3,...,wjα分别为“好”行为A1,A2,A3,...,Aα在第j区间的行为权值,A1ij,A2ij,A3ij,...,Aαij指第i个学生在第j区间若产生对应的行为时其值为1,否则为0;
步骤3-2、计算每个学生的“坏”行为因子Pib,i=1,2,3...N,班上总人数为N,其中:wb1,wb2,wb3,...,wbβ分别为“坏”行为B1,B2,B3,...,Bβ的行为权值,其取值一般为固定值,B1ij,B2ij,B3ij,...,Bβij指第i个学生在第j区间若产生对应的行为时其值为1,否则为0;
步骤3-3、计算一节课内每个学生的课堂学习效率
统计出pi≥Pset的人数Z,Pset表示学生的期望课堂学习效率定值,可以视具体情况而定,进一步,计算个体课堂学习效率为步骤4,根据步骤2和步骤3所得的pa和pβ,可以得出考虑个体因素的集体算法的最终课堂效率计算结果为p=λ1pα+λ2pβ,其中:λ1,λ2分别为Pα和Pβ的分配系数,可视具体情况而定。
2.根据权利要求1所述的一种基于人脸表情和人体动作识别的课堂学习效率分析算法,其特征在于:利用布置在教室内的多个摄像机与热释红外探测器,获取各区间段内N个同学的8种行为的统计信息;“好”行为为A—抬头认真听讲,B—低头看课本,C—做笔记,D—提问/回答老师的问题,“坏”行为为E—打瞌睡,F—交头接耳说话,G—玩手机,H—中途离场;
首先根据每一种行为在各区间段总人数的表现,选取“好”行为A,B,C,D在各区间的行为权值,如表2所示:表2:A,B,C,D行为在各区间段的行为权值
其中:这里θ的取值为0.55,D行为的权属优先级高于A,B,C,即只要区间内有D行为出现,即该区间的权属按四权赋权值。
3.根据权利要求1所述的一种基于人脸表情和人体动作识别的课堂学习效率分析算法,其特征在于:上述步骤2-1、步骤2-2、步骤3-1中所述的行为权值的取值方法,如表1所示:
1 1 1 α
表1:A ,A ,A ,...,A行为在各区间段的行为权值其中:θ表示A1,A1,A1,...,Aα行为在各区间段产生的人次占总人数的比例,num11,num12,...,numnα表示行为权值。