在线直播教学监控学生的监控方法与设计方案

由天下分享时间：2024/8/28 2:06:59 加入收藏我要投稿点赞

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本技术介绍了教育技术领域内的一种在线直播教学监控学生的监控方法，包括以下步骤，（1）学生摄像头拍下屏幕前的照片，将照片与学生证件照进行比较，若识别结果为同一人，将拍下的照片存入数据库一，转入步骤（2），若有识别结果不是同一人，则将报警信息发送给教师控制端，等待教师控制端处理；（2）随机选定时间和若干学生，经学生摄像头抓拍图像回传给教师控制端，转至步骤（4）；（3）红外感应器感应学生是否在移动设备旁，若不在且时间不小于设定的时间阈值，立即抓拍当前图像；（4）图像分析模块根据抓拍到的图像分析学生是否处于听课状态，在听课状态的学生为优秀学生，将优秀学生的图像存入数据库三；使用本技术提高监控效果。

技术要求

1.一种在线直播教学监控学生的监控方法，其特征在于，包括学生端和教师控制端，学生端设有红外感应

器和学生摄像头，红外感应器感应学生是否在屏幕前的状态信息，学生摄像头拍摄屏幕前的学生图像，教室控制端控制学生摄像头的拍摄动作，学生摄像头将拍摄到的图像发送给图像分析模块，所述图像分析模块分析抓拍到的图像，分析出的不同结果的图像分别存入不同的数据库；包括以下步骤，

(1)课前准备：学生摄像头拍下屏幕前的照片，将此时拍下的照片与学生证件照进行比较，若识别结果均为

同一人，则将拍下的照片存入数据库一，转入步骤(2)，若有识别结果不是同一人，则将报警信息发送给教师控制端，等待教师控制端处理，同时，将拍到的识别结果不一致的图像存入数据库二；

(2)随机选定时间，随机选择若干学生，通过学生摄像头抓拍选择的学生的图像回传给教师控制端，转至步

骤(4)；

(3)红外感应器感应学生是否在移动设备旁，若在或暂时不在，暂时不在的时间小于设定的时间阈值，暂不

做其它动作，若不在且不在的时间不小于设定的时间阈值，学生摄像头立即抓拍当前的图像，将学生不在屏幕前的图像存入数据库二；

(4)图像分析模块根据抓拍到的图像分析学生是否处于听课状态，在听课状态的学生为优秀学生，将优秀学

生的图像存入数据库三；

其中，步骤(2)和步骤(3)之间没有先后顺序，步骤(3)是直播教学中一直存在的步骤。

2.根据权利要求1所述的一种在线直播教学监控学生的监控方法，其特征在于，所述步骤(2)中，随机抓拍的

方法包括以下步骤，

(201)若为本门课程的首节课，设定学生人数n，创建一个选人数组M1＝[1，2，3，…，n]，使用random方

法从选人数组M1随机产生学生随机数一，学生随机数一对应学生学号；

(202)设定一次抓拍的学生数量为j，使用random方法随机产生j个不同的学生随机数一；(203)随机选择时间时，根据预选取抓拍的时间点进行抓拍。

3.根据权利要求2所述的一种在线直播教学监控学生的监控方法，其特征在于，所述步骤(203)中，预选取抓

拍的时间点包括以下步骤，

(203a)每次选取以一节课为单位，一节课为i分钟，创建一个包含1～t定的时间数组T，T＝[1,2,…,t定]，设

定标签p＝0；

(203b)p’＝p+1；

(203c)若p’≤p设，每判断符合条件后，将p加1，通过random方法选取一个时间随机数，若时间随机数不在时

间数组中，则重新选取，若存在，给时间随机数加上标签p，除去时间数组不大于时间随机数的数，返回步骤(203b)；若p’＞p设，预选取抓拍的时间点结束；其中，p设为设定的抓拍的时间点的阈值。

4.根据权利要求1所述的一种在线直播教学监控学生的监控方法，其特征在于，所述步骤(3)中，还包括课程

进行时红外感应计数步骤，抓拍到的图像对应的学生学号为i，

(301)令ki＝0；

(302)抓拍一次后，红外感应抓拍图像的次数ki’＝ki+1；

(303)距离上次抓拍的时间t≥t设，且红外感应器还是未感应到屏幕前的人体热源时，将ki加1，返回步骤(302)；t

其中，1≤i≤n。

5.根据权利要求3所述的一种在线直播教学监控学生的监控方法，其特征在于，随机抓拍时，抓拍到的图像

对应的学生学号为i’，步骤(202)和步骤(203)之间还包括以下步骤，

(202a)令ki’m＝0；

(202b)图像分析模块将抓拍到的图像进行分析，若该学生为优秀学生随机抓拍图像的次数ki’m”＝ki’m-1；

若ki’m”＜0，令ki’m”＝0；若不是优秀学生，转至步骤(202c)；

(202c)抓拍图像的次数ki’m”＝ki’m+1；

(202d)每抓拍一次，将ki’m加1，返回步骤(202b)；

其中，1≤i’≤n，ki’m为第m节课下学号为i’的学生被抓拍到的次数，本节课上完后，学生学号i对应的总的抓拍图像的次数ki’m”’＝ki’m”+ki’’。

6.根据权利要求5所述的一种在线直播教学监控学生的监控方法，其特征在于，步骤(201)中，若不是本门课

程的首节课，则转至步骤(201a)，

(201a)设置一个随机抓拍图像的次数集合L，

(201b)令

(201c)设置一个随机抓拍图像的第二次数集合L’,

L’＝{k1m1”’，k21”’，…，ki’m1”’，…，knm1”’}，将集合中的ki’m1”’称为权重值；(201d)计算得到随机抓拍图像的第三次数集合L”，

根

据L”转换成新的选人数

组

选人数组M2中随机产生学生随机数二，学生随机数二

使用random方法从

在

之间时，对应的学生学号为i’。

7.根据权利要求6所述的一种在线直播教学监控学生的监控方法，其特征在于，所述步骤(202c)和步骤(202d)之间还包括以下步骤，若ki’”≤k设，则转至步骤(202d)，若ki’”>k设，令ki’”＝0，返回步骤(202a)；其

中，k设为设定的抓拍次数阈值。

技术说明书

一种在线直播教学监控学生的监控方法技术领域

本技术属于教育技术领域，特别涉及一种在线直播教学监控学生的监控方法。背景技术

目前，老师在授课时经常在线直播教学，在线直播教学时往往无法监控学生的上课状态。现有技术中，公布了申请号为201911138397X，公布日为2020.03.17的技术专利，专利名称为“一种基于深度学习的学生打卡及上课状态的检测系统”，该系统包括数据采集子系统、检测子系统和存储及可视化子系统，数据采集子系统用于采集学生上课时的照片或视频，并将照片或视频处理后传输给检测子系统，检测子系统对采集到的每个人脸进行识别处理，输出由不同人脸产生的上述新行向量组成的、行数等于该帧图片中人脸数的矩阵，存储及可视化子系统存储每帧图片中人脸数的矩阵，为每个学生进行打卡，并输出每个学生的上课状态，该系统需要一直采集上课时的照片或者一直录下上课的视频，才能检测出学生的上课状态，计算量大。技术内容

本技术的目的在于，克服现有技术中的不足之处，提供一种在线直播教学监控学生的监控方法，解决了现有技术中计算量大的技术难题，使用本技术更加简单快捷，计算量小，又可监测学生的上课状态。本技术的目的是这样实现的：一种在线直播教学监控学生的监控方法，包括学生端和教师控制端，学生端设有红外感应器和学生摄像头，红外感应器感应学生是否在屏幕前的状态信息，学生摄像头拍摄屏幕前的学生图像，教室控制端控制学生摄像头的拍摄动作，学生摄像头将拍摄到的图像发送给图像分析模块，所述图像分析模块分析抓拍到的图像，分析出的不同结果的图像分别存入不同的数据库；包括以下步骤，