学习状态的处理系统和书桌的制作方法

1.本实用新型涉及智能学习设备领域，具体而言，涉及一种学习状态的处理系统和书桌。


背景技术：

2.书桌作为人们生活和工作中不可或缺的一部分，为人们的提供了很多便利。由于人们大量的工作任务都在书桌上完成，例如，青少年在书桌上学习等。然而，现有技术中的书桌，仅提供学习的区域，并不能对用户的学习状态进行识别、监督等，这样就会导致一些问题，例如，家长、教师等不能及时掌握学生的学习动态，无法进行有针对性的教学、管理等。
3.针对上述相关技术中书桌无法有效对用户的学习状态进行识别的问题，目前尚未提出有效的解决方案。


技术实现要素：

4.本实用新型实施例提供了一种学习状态的处理系统和书桌，以至少解决相关技术中书桌无法有效对用户的学习状态进行识别的技术问题。
5.根据本实用新型实施例的一个方面，提供了一种学习状态的处理系统，包括：图像采集设备，用于采集目标对象在书桌上处理作业的图像数据；主控终端，与所述图像采集设备连接，用于识别所述图像数据对应的行为参数，并解析出所述行为参数关联的所述目标对象的学习状态。
6.可选地，所述图像采集设备包括至少一个摄像头，其中，至少一个所述摄像头设置在所述书桌的预定位置。
7.可选地，所述摄像头用于依据不同的作业类型，采集所述目标对象在书桌上处理作业的图像数据。
8.可选地，所述系统还包括：照明设备，与所述主控终端连接，用于为所述目标对象在所述书桌上处理作业提供灯光。
9.可选地，所述系统还包括：第一传感器和第二传感器，所述第一传感器和所述第二传感器分别与所述主控终端连接，所述第一传感器用于检测所述目标对象的学习姿态，所述第二传感器用于检测在所述书桌的预定范围内的环境光。
10.可选地，所述主控终端还用于依据所述学习姿态和/或所述环境光，调节所述照明设备提供的灯光。
11.可选地，所述系统还包括：显示器，与所述主控终端连接，用于显示所述目标对象在所述书桌上所需处理的作业。
12.可选地，所述系统还包括：输入设备和输出设备，所述输入设备和所述输出设备分别与所述主控终端连接，所述输入设备用于接收所述目标对象在所述书桌上处理作业的操作，所述输出设备用于输出所述目标对象在所述书桌上处理作业关联的语音。
13.可选地，所述系统还包括：通信设备，与所述主控终端连接，用于与至少一个移动终端进行交互通信，其中，不同的所述移动终端对应不同类型的用户。
14.根据本实用新型实施例的另一方面，还提供了一种书桌，所述书桌包括上述中任一项所述的学习状态的处理系统。
15.在本实用新型实施例中，采用图像采集设备，用于采集目标对象在书桌上处理作业的图像数据；主控终端，与所述图像采集设备连接，用于识别所述图像数据对应的行为参数，并解析出所述行为参数关联的所述目标对象的学习状态的方式，通过本实用新型实施例提供的学习状态的处理系统对目标对象在书桌上处理作业的图像数据进行处理，达到了快速、准确地识别出图像数据对应的行为参数的目的，从而实现了更加有效得到目标对象的学习状态的技术效果，进而解决了相关技术中书桌无法有效对用户的学习状态进行识别的技术问题。
附图说明
16.此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本技术的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：
17.图1是根据本实用新型实施例的学习状态的处理系统的示意图。
具体实施方式
18.为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。
19.需要说明的是，本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本实用新型的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
20.实施例1
21.根据本实用新型实施例的一个方面，提供了一种学习状态的处理系统，图1是根据本实用新型实施例的学习状态的处理系统的示意图，如图1所示，该学习状态的处理系统可以包括：图像采集设备12和主控终端14。
22.其中，图像采集设备12，用于采集目标对象在书桌上处理作业的图像数据；主控终端14，与图像采集设备12连接，用于识别图像数据对应的行为参数，并解析出行为参数关联的目标对象的学习状态。
23.需要说明的是，上述学习状态的处理系统可以应用于办公桌、学习桌以及其他书
桌上。
24.上述目标对象包括但不限于中小学生。可选地，目标对象使用书桌完成学习任务，比如，处理一些诸如朗诵、背诵、习题、测试、绘画、网课等作业。
25.作为一种可选的实施例，上述主控终端用于在获取目标对象在书桌上处理作业的图像数据之前，首先判断目标对象是否在书桌上的图像采集设备的拍摄范围内，如果目标对象在书桌上的图像采集设备的拍摄范围内，则对目标对象在书桌上处理作业的图像数据进行采集；如果目标对象不在书桌上的图像采集设备的拍摄范围内，则对目标对象在书桌上处理作业的图像数据不进行采集。通过上述实施方式，可以在目标对象出现的在书桌上的图像采集设备的拍摄范围内实现图像采集，从而避免长时间采集无效图像数据。
26.作为一种可选的实施例，上述行为参数包括但不限于笔尖位置、面部表情等。
27.作为一种可选的实施例，为了进一步提高图像数据的准确性，还可以在主控终端部署识别模型，在具体实施过程中，可以将图像数据输入该识别模型，由该识别模型输出图像数据对应的行为参数。需要说明的是，该识别模型为使用多组数据通过机器学习训练得出的，多组数据中的每组数据均包括：不同类型的图像数据和对应的行为参数。
28.另外，上述识别模型包括但不限于人脸识别模型、笔尖位置识别模型等。在具体实施过程中，可以构建人脸识别模型，然后基于人工智能算法，采用机器学习的方式使用大量训练数据对该人脸识别模型进行训练，使得通过该人脸识别模型可以快速、准确地从图像数据中识别出对应的面部表情；可以构建笔尖位置识别模型，然后基于人工智能算法，采用机器学习的方式使用大量训练数据对该笔尖位置识别模型进行训练，使得通过该笔尖位置识别模型可以快速、准确地从图像数据中识别出对应的笔尖位置；需要说明的是，上述训练数据可以预先存储在数据库中，以方便训练模型时使用。
29.上述人工智能算法包括但不限于人工神经网络、卷积神经网络、决策树、分层聚类算法、联合训练，深度卷积神经网络等；上述机器学习的方式可以包括：监督学习、无监督学习、半监督学习、强化监督学习等。
30.作为一种可选的实施例，上述图像数据中包含目标对象的人脸图像，可以通过主控终端对目标对象的人脸图像进行识别，得到目标对象的面部表情。
31.作为一种可选的实施例，上述图像数据中包含目标对象在处理作业时的笔尖移动轨迹，可以通过主控终端对目标对象在处理作业时的笔尖移动轨迹进行识别，得到目标对象的笔尖位置。
32.作为一种可选的实施例，还可以将图像数据以及图像数据对应的行为参数预先存储在主控终端，可以不断更新主控终端中存储的图像数据以及图像数据对应的行为参数。另外，还可以将预先建立的目标对象的行为参数与目标对象的学习状态的关联关系存储在主控终端，使得主控终端可以根据目标对象的行为参数解析出与该行为参数关联的目标对象的学习状态。
33.需要说明的是，上述主控终端包括本地存储和云存储两种存储方式，可以对主控终端相关的数据进行存储。另外，还可以采用主存储和备份存储相结合的方式，例如，将本地存储作为主存储，将云存储作为备份存储，当然，可以根据应用场景的需要进行灵活地调整。
34.上述行为参数可以为面部表情，上述面部表情包括但不限于高兴、生气、惊讶、厌
恶等。具体地，可以依据面部表情，得到目标对象的学习心情，通过上述实施方式，可以更加详细地了解目标对象的学习心情，及时掌握目标对象的学习动态。
35.通过本实用新型实施例提供的上述学习状态的处理系统，可以采用图像采集设备采集目标对象在书桌上处理作业的图像数据，以及与图像采集设备通信连接的主控终端识别图像数据对应的行为参数，并解析出行为参数关联的目标对象的学习状态的方式，通过本实用新型实施例提供的学习状态的处理系统对目标对象在书桌上处理作业的图像数据进行处理，达到了快速、准确地识别出图像数据对应的行为参数的目的，从而实现了更加有效得到目标对象的学习状态的技术效果，进而解决了相关技术中书桌无法有效对用户的学习状态进行识别的技术问题。
36.可选地，图像采集设备包括至少一个摄像头，其中，至少一个摄像头设置在书桌的预定位置。
37.作为一种可选的实施例，在上述书桌的预定位置安装有若干个摄像头，其中，每一个摄像头通过不同的拍摄角度采集预定范围内的图像数据。例如，摄像头可以安装在书桌的正上方、左上方、右上方等。需要说明的是，可以根据实际情况下设置摄像头，在具体实施过程中，对于摄像头的数量并不作任何限定，而且摄像头的安装位置也可以灵活调整。
38.可选地，上述摄像头用于依据不同的作业类型，采集目标对象在书桌上处理作业的图像数据。
39.作为一种可选的实施例，摄像头在采集目标对象在书桌上处理作业的图像数据过程中，可以根据作业类型进行分类采集，其中，上述作业类型包括但不限于朗诵、背诵、习题、测试、绘画、网课。具体地，如果作业类型为朗诵，则摄像头采集目标对象在书桌上朗诵的图像数据；如果作业类型为测试，则摄像头采集目标对象在书桌上测试的图像数据。通过上述实施方式，通过上述摄像头可以实现对不同作业形式的数据图像的采集。
40.可选地，上述系统还包括：照明设备，与主控终端连接，用于为目标对象在书桌上处理作业提供灯光。
41.上述照明设备可以包括一个或者多个节能灯泡或者led等。而且，照明设备可以安装在书桌的预定位置，该预定位置可以是书桌上的任意位置。在具体实施过程中，上述照明设备可以为自动调节灯带。
42.可选地，上述系统还包括：第一传感器和第二传感器，第一传感器和第二传感器分别与主控终端连接，第一传感器用于检测目标对象的学习姿态，第二传感器用于检测在书桌的预定范围内的环境光。
43.作为一种可选的实施例，可以通过拍摄目标对象的图像得到目标对象的学习姿态；也可以通过姿态传感器检测目标对象的学习姿态；另外，可以在书桌上设置的光照传感器，利用该光照传感器采集书桌的环境光参数，以实现在书桌的预定范围内的环境光的检测。
44.作为一种可选的实施例，上述主控终端可以用于获取目标对象的学习姿态；依据学习姿态，确定目标对象的关键点位置；依据关键点位置，确定目标对象的学习习惯行为。
45.上述学习姿态包括但不限于目标对象的肢体动作，例如，坐姿、抬头、低头等。上述关节点位置可以是目标对象的关节点、目标对象与参照物的相对距离等。
46.作为一种可选的实施例，上述主控终端可以用于基于姿态识别模型识别出目标对
象的学习姿态对应的关键点位置，其中，该姿态识别模型是使用姿态识别算法对大量的训练数据进行训练得到，其中，训练数据中的每组数据均包括：不同类型的学习姿态和对应的关键点位置。进一步地，可以利用这些关键点位置，确定目标对象的学习习惯行为。
47.作为一种可选的实施例，上述主控终端还可以用于判断关键点位置是否符合预设关键点位置，如果在关键点位置符合预设关键点位置的情况下，则目标对象的学习习惯行为是合格的学习习惯行为，或者，如果在关键点位置不符合预设关键点位置的情况下，则目标对象的学习习惯行为是不良的学习习惯行为。需要说明的是，不良的学习习惯行为可以是坐姿不正，头太低，不在座位等。
48.通过上述实施方式，可以准确地判断出目标对象的学习习惯行为是否合格，从而更有效地对目标对象的学习行为进行监督。
49.可选地，上述主控终端还用于依据学习姿态和/或环境光，调节照明设备提供的灯光。
50.作为一种可选的实施例，上述主控终端可以结合书桌的环境光以及目标对象的学习姿态，调整书桌的灯光。具体地，上述主控终端可以按照预先设定的规则对书桌的灯光进行调整，其中，上述规则可以是视力保护原则，即环境光参数符合人体舒适感受，例如，环境光的亮度在人眼的舒适度范围内。另外，上述主控终端还可以根据人眼距离书桌的距离等调节书桌的灯光。
51.作为一种可选的实施例，上述主控终端对书桌的灯光进行调整包括以下至少之一：灯光亮度、灯光颜色、灯光闪烁频率等。通过上述实施方式，可以有效保护目标对象的视力，避免了由于学习过程中的灯光问题造成的视力损伤。
52.可选地，上述系统还包括：显示器，与主控终端连接，用于显示目标对象在书桌上所需处理的作业。
53.上述显示器包括但不限于映象管显示器、液晶显示器等。例如，显示器可以是10.3寸墨水屏，其中，采用墨水屏实现高仿真纸张，对眼睛没有伤害，有效保护目标对象的视力。需要说明的是，对于显示器的数量不作任何限定。
54.可选地，上述系统还包括：输入设备和输出设备，输入设备和输出设备分别与主控终端连接，输入设备用于接收目标对象在书桌上处理作业的操作，输出设备用于输出目标对象在书桌上处理作业关联的语音。
55.上述输入设备包括但不限于键盘、鼠标、拾音设备，通过上述输入设备可以将相关操作输入到主控终端，实现对主控终端控制。上述输出设备包括但不限于音箱，通过上述输出设备可以输出与作业关联的语音，例如，演示声音、操作提示音等。
56.可选地，上述系统还包括：通信设备，与主控终端连接，用于与至少一个移动终端进行交互通信，其中，不同的移动终端对应不同类型的用户。
57.上述通信设备提供有线通信接口和无线通信接口，在具体实施过程中，通过通信设备可以实现主控终端与至少一个移动终端之间的交互通信。另外，不同的移动终端对应不同类型的用户，例如，教师、家长等。不同类型的用户可以通过对应的移动终端与主控终端进行交互通信，例如，教师可以通过移动端进行授课、家长可以通过移动端查看学生的学习状态，在此，不再一一赘述。
58.可选地，上述系统还包括：智能插座，用于提供不同类型的插孔，以供目标对象充
电。
59.实施例2
60.根据本实用新型实施例的另一方面，还提供了一种书桌，该书桌包括上述中任一项的学习状态的处理系统。
61.上述本实用新型实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
62.在本实用新型的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
63.在本技术所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的技术内容，可通过其它的方式实现。其中，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如所述单元的划分，可以为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，单元或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。
64.所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
65.另外，在本实用新型各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
66.所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本实用新型的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本实用新型各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、只读存储器(rom，read
‑
only memory)、随机存取存储器(ram，random access memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
67.以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。