一种利用计算机学习的本地在线识别系统的制作方法

本发明涉及计算机教学领域，特别是涉及一种利用计算机学习的本地在线识别系统。

背景技术：

计算机俗称电脑，是现代一种用于高速计算的电子计算机器，可以进行数值计算，又可以进行逻辑计算，还具有存储记忆功能。是能够按照程序运行，自动、高速处理海量数据的现代化智能电子设备。由硬件系统和软件系统所组成，没有安装任何软件的计算机称为裸机。可分为超级计算机、工业控制计算机、网络计算机、个人计算机、嵌入式计算机五类，较先进的计算机有生物计算机、光子计算机、量子计算机等。

随着网络的不断发展，计算机得到了广泛的应用，已经成为我们生活的一部分，特别是物联网的兴起，大大提高了计算机的应用和分布。实体内容逐渐网络化，特别是主要以信息传递的活动，越来越依靠网络和计算机的应用。

教育，作为强国兴邦的基础，具有广泛的需求。传统的教育都是通过老师面对面的进行知识的传播和学习。需要用到特定的场景，在师生汇聚到一起的过程中要花费大量的时间成本和交通成本。通过采用网络设施进行授课没能节约大量的通勤时间，减少学习场地的占用和花费。但学习是意见持续性很强的活动，当学生的注意力是否集中，是否准时在线，都会影响学习的效率和效果。

在线学习就会纯在学生不能认真的学习，老师也不能及时得到学生的学习状态的反应，不能针对性的对学生的学习状况进行调整，导致整个教学的授课效率下降的问题，同时若采用视频进行学生学习状态的的传输，又会占用大量的带宽。而且每个学员的背景不同，大大增加了老师识别的困难，严重影响在线学习的授课效率和学习效率。

技术实现要素：

本发明的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种利用计算机学习的本地在线识别系统，通过本系统，能将学生的学习背景换成统一的背景，便于老师识别；同时，通过设置本地的快速识别系统，将学生的学习状态进行识别后，通过标签的形式在老师的显示界面中进行显示，便于老师进行及时的提醒和讲课内容的调整。

本发明采用的技术方案如下：

一种利用计算机学习的本地在线识别系统，包括若干计算机系统，计算机系统布置在授课端、学生端和服务器端，授课端、学生端和服务器端通过网络设备相连接；所述计算机系统中装载有在线教育系统，在线教育系统包括后台服务器、客户端和教师端；所述后台服务器装载在服务器端，所述客户端装载在学生端，所述教师端装载在授课端；所述后台服务器、客户端和教师端通过网络信号相连；计算机系统设置有图像采集装置，所述在线教育系统的客户端中设置有图像识别系统，图像识别系统包括面部识别模块和人像识别提取模块。

进一步地，本发明还公开了一种利用计算机学习的本地在线识别系统的优选机构，所述在线教育系统的客户端包括图像采集模块，图像采集模块用于调用图像采集装置采集学生学习的视频；所述在线教育系统的客户端包括视频分割模块，图像采集模块将采集的视频传递给视频分割模块，视频分割模块将学生学习的视频分割成一帧一帧的图片。

进一步地，所述在线教育系统的客户端包括图片采样模块，视频分割模块将分割出来的图片发送给图片采样模块；图片采样模块从图片中间断抽取图片，图片采样密度为2－10张/秒；图片采样模块将采集出来的图片发送给人像识别提取模块。

进一步地，所述人像识别提取模块将整个人像提取出来，形成背景可编辑的图片并发送给面部识别模块。

进一步地，所述面部识别模块包括预设置模块、本人验证模块、学习状态识别模块、标记模块；预设置模块用于学生在初步登录时进行面部数据采集，并形成面部基准数据。

进一步地，所述本人验证模块将图片采样模块发送来的图片与面部基准数据进行对比，确定是否为本人，并将结果发送给标记模块；然后学习状态识别模块识别出学生的学习状态，然后将识别的结果发送到标记模块，标记模块采用颜色或特殊标记在人像上标记出是否为本人和学习状态。

进一步地，所述面部识别模块将标记好的图片通过网络连接设备发送到后台服务器，后台服务器中设置有图片合成器，图片合成器将接受到的多个学生图片合成在同一张背景中，形成一个图片；并将图片发送到教师端。

进一步地，所述教师端设置有加帧模块，所述加帧模块将服务器发送来的图片合成视频流，并在没两张图片之间生成虚拟的帧，形成流畅的视频，并通过教师端播放出来。

进一步地，所述计算机系统包括主机，所述主机通过网络连接设备连接到互联网；所述主机通过有线或无线装置连接有麦克风和扬声器；所述主机连接有用于显示画面的显示装置。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

1.通过设置本系统，能将学生的学习背景换成统一的背景，便于老师识别；

2.通过设置本地的快速识别系统，将学生的学习状态进行识别后，通过标签的形式在老师的显示界面中进行显示，便于老师进行及时的提醒和讲课内容的调整。

附图说明

图1是本发明结构框图；

图2是本发明中计算机结构框图；

具体实施方式

下面结合附图，对本发明作详细的说明。

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1－图2所示，本发明一种利用计算机学习的本地在线识别系统的优选实施方式，包括若干计算机系统，所述计算机系统包括主机，所述主机通过网络连接设备连接到互联网；所述主机通过有线或无线装置连接有麦克风和扬声器；所述主机连接有用于显示画面的显示装置。计算机系统包括台式计算机、笔记本电脑、平板电脑、手机等其他个人或服务端的计算设备。计算机系统布置在授课端、学生端和服务器端，授课端、学生端和服务器端通过网络设备相连接。

所述计算机系统中装载有在线教育系统，在线教育系统包括后台服务器、客户端和教师端；所述后台服务器装载在服务器端，所述客户端装载在学生端，所述教师端装载在授课端；所述后台服务器、客户端和教师端通过网络信号相连。

计算机系统的授课端、学生端均设置有图像采集装置，图像采集装置用于采集视频图像。所述在线教育系统的客户端中设置有图像识别系统，图像识别系统包括面部识别模块和人像识别提取模块。

所述在线教育系统的客户端包括图像采集模块，图像采集模块用于调用图像采集装置采集学生学习的视频；所述在线教育系统的客户端包括视频分割模块，图像采集模块将采集的视频传递给视频分割模块，视频分割模块将学生学习的视频分割成一帧一帧的图片。

所述在线教育系统的客户端包括图片采样模块，视频分割模块将分割出来的图片发送给图片采样模块；图片采样模块从图片中间断抽取图片，图片采样密度为5张/秒；图片采样模块将采集出来的图片发送给人像识别提取模块。

所述人像识别提取模块将整个人像提取出来，形成背景可编辑的图片并发送给面部识别模块。

所述面部识别模块包括预设置模块、本人验证模块、学习状态识别模块、标记模块；预设置模块用于学生在初步登录时进行面部数据采集，并形成面部基准数据。

所述本人验证模块将图片采样模块发送来的图片与面部基准数据进行对比，确定是否为本人，并将结果发送给标记模块；然后学习状态识别模块识别出学生的学习状态，然后将识别的结果发送到标记模块，标记模块采用颜色或特殊标记在人像上标记出是否为本人和学习状态。

所述面部识别模块将标记好的图片通过网络连接设备发送到后台服务器，后台服务器中设置有图片合成器，图片合成器将接受到的多个学生图片合成在同一张背景中，形成一个图片；并将图片发送到教师端。

所述教师端设置有加帧模块，所述加帧模块将服务器发送来的图片合成视频流，并在没两张图片之间生成虚拟的帧，形成流畅的视频，并通过教师端播放出来。

具体运行过程，首先在登录时，图像采集模块调用图像采集装置采集学生面部信息，并通过预设置模块形成面部基准数据。

图像采集模块调用图像采集装置采集学生学习的视频，图像采集模块将采集到的视频发送给视频分割模块，视频分割模块将学生学习的视频分割成一帧一帧的图片。

视频分割模块将分割好的的图片发送给图片采样模块；图片采样模块从图片中间断抽取图片，图片采样密度为5张/秒；图片采样模块将采集出来的图片发送给人像识别提取模块。人像识别提取模块将整个人像提取出来，形成背景可编辑的图片并发送给面部识别模块的本人验证模块。

本人验证模块将图片采样模块发送来的图片与面部基准数据进行对比，确定是否为本人，并将结果发送给标记模块；然后学习状态识别模块识别出学生的学习状态，学习状态可分为若干级，认真、专注、分心、走神等，然后将识别的结果发送到标记模块。标记模块采用颜色或特殊标记在人像上标记出是否为本人和学习状态的表示。

所述面部识别模块将标记好的图片通过网络连接设备发送到后台服务器，后台服务器中设置有图片合成器，图片合成器将接受到的多个学生图片合成在同一张背景中，形成一个图片；并将图片发送到教师端。所述教师端设置有加帧模块，所述加帧模块将服务器发送来的图片合成视频流，并在没两张图片之间生成虚拟的帧，形成流畅的视频，并通过教师端播放出来。

这样，通过设置本系统，能将学生的学习背景换成统一的背景，便于老师识别；通过设置本地的快速识别系统，将学生的学习状态进行识别后，通过标签的形式在老师的显示界面中进行显示，便于老师进行及时的提醒和讲课内容的调整。且减少了网络传输的压力，提高了系统的流畅性。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。