一种理化实验操作行为识别方法、系统、装置及存储介质与流程

本发明涉及操作行为识别，尤其涉及一种理化实验操作行为识别方法、系统、装置及存储介质。

背景技术：

1、推行学生实验操作考试，强化学生实践操作是教育教学改革进程中学生素质教育的要求，实验操作技能考试的特殊性决定了其信度和效率不仅与试题的质量、评分标准的科学合理性密切相关，而且离不开评分方法的精准度和可靠性，为保障实验操作技能考试精准度和可靠性，需要正确识别学生实验操作的各种行为，进一步对学生实验行为进行量化测量与评价，现有技术一般是通过对老师对学生实验行为进行评价，导致评价结果不够客观准确。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明提出一种理化实验操作行为识别方法、系统、装置及存储介质，可以有效解决现有技术存在的评价结果不够客观准确的缺陷。

2、本发明的技术方案是这样实现的：

3、一种理化实验操作行为识别方法，具体包括：

4、获取老师实验操作行为视频，并将老师实验操作行为视频作为标准视频；

5、获取学生实验操作行为视频；

6、提取学生实验操作行为视频和标准视频的特征数据；

7、依据学生实验操作行为视频的特征数据和标准视频的特征数据，计算两个视频之间的相似度；

8、依据相似度进行评分，从而实现理化实验操作行为的识别。

9、作为所述理化实验操作行为识别方法的进一步可选方案，所述依据学生实验操作行为视频的特征数据和标准视频的特征数据，计算两个视频之间的相似度，具体包括：

10、根据所述特征数据获取所述学生实验操作行为视频中的目标帧与所述标准视频中的目标帧之间的帧间相似度矩阵；

11、对所述帧间相似度矩阵进行非线性转换，得到所述学生实验操作行为视频与所述标准视频之间的相似度矩阵；

12、确定所述相似度矩阵中每列的最大值；

13、获取各列中所述最大值之和与所述相似度矩阵的行数之间的比值，将所述比值作为所述学生实验操作行为视频的特征数据和标准视频之间的相似度。

14、作为所述理化实验操作行为识别方法的进一步可选方案，所述依据相似度进行评分，具体包括：

15、确定实验操作行为的每个目标动作；

16、每个目标动作分配相对应的权重；

17、将每个目标动作的相似度和相对应的权重进行相乘，相乘结果进行相加，从而得到评分。

18、作为所述理化实验操作行为识别方法的进一步可选方案，所述对所述帧间相似度矩阵进行非线性转换，得到所述学生实验操作行为视频与所述标准视频之间的相似度矩阵，具体包括：

19、通过卷积神经网络对所述帧间相似度矩阵进行非线性转换，得到所述学生实验操作行为视频与所述标准视频之间的相似度矩阵。

20、一种理化实验操作行为识别系统，包括：

21、第一获取模块，用于获取老师实验操作行为视频，并将老师实验操作行为视频作为标准视频；

22、第二获取模块，用于获取学生实验操作行为视频；

23、提取模块，用于提取学生实验操作行为视频和标准视频的特征数据；

24、计算模块，用于依据学生实验操作行为视频的特征数据和标准视频的特征数据，计算两个视频之间的相似度；

25、评分模块，用于依据相似度进行评分，从而实现理化实验操作行为的识别。

26、作为所述理化实验操作行为识别系统的进一步可选方案，所述计算模块包括：

27、第三获取模块，用于根据所述特征数据获取所述学生实验操作行为视频中的目标帧与所述标准视频中的目标帧之间的帧间相似度矩阵；

28、转换模块，用于对所述帧间相似度矩阵进行非线性转换，得到所述学生实验操作行为视频与所述标准视频之间的相似度矩阵；

29、确定模块，用于确定所述相似度矩阵中每列的最大值；

30、第四获取模块，用于获取各列中所述最大值之和与所述相似度矩阵的行数之间的比值，将所述比值作为所述学生实验操作行为视频的特征数据和标准视频之间的相似度。

31、作为所述理化实验操作行为识别系统的进一步可选方案，所述评分模块包括：

32、设定模块，用于确定实验操作行为的每个目标动作；

33、分配模块，用于每个目标动作分配相对应的权重；

34、处理模块，用于将每个目标动作的相似度和相对应的权重进行相乘，相乘结果进行相加，从而得到评分。

35、作为所述理化实验操作行为识别系统的进一步可选方案，所述转换模块采用卷积神经网络，所述卷积神经网络用于对所述帧间相似度矩阵进行非线性转换，得到所述学生实验操作行为视频与所述标准视频之间的相似度矩阵。

36、一种计算设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述任意一种理化实验操作行为识别方法的步骤。

37、一种计算机可读存储介质，所述存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述任意一种理化实验操作行为识别方法的步骤。

38、本发明的有益效果是：通过获取老师实验操作行为视频和学生实验操作行为视频，并提取学生实验操作行为视频和标准视频的特征数据，依据特征数据计算两个视频之间的相似度，然后依据相似度进行评分，能够大大提高对学生理化实验操作行为评分的客观性和准确性。

技术特征：

1.一种理化实验操作行为识别方法，其特征在于，具体包括：

2.根据权利要求1所述的一种理化实验操作行为识别方法，其特征在于，所述依据学生实验操作行为视频的特征数据和标准视频的特征数据，计算两个视频之间的相似度，具体包括：

3.根据权利要求2所述的一种理化实验操作行为识别方法，其特征在于，所述依据相似度进行评分，具体包括：

4.根据权利要求3所述的一种理化实验操作行为识别方法，其特征在于，所述对所述帧间相似度矩阵进行非线性转换，得到所述学生实验操作行为视频与所述标准视频之间的相似度矩阵，具体包括：

5.一种理化实验操作行为识别系统，其特征在于，包括：

6.根据权利要求5所述的一种理化实验操作行为识别系统，其特征在于，所述计算模块包括：

7.根据权利要求6所述的一种理化实验操作行为识别系统，其特征在于，所述评分模块包括：

8.根据权利要求7所述的一种理化实验操作行为识别系统，其特征在于，所述转换模块采用卷积神经网络，所述卷积神经网络用于对所述帧间相似度矩阵进行非线性转换，得到所述学生实验操作行为视频与所述标准视频之间的相似度矩阵。

9.一种计算设备，其特征在于，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1-4中任意一种理化实验操作行为识别方法的步骤。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-4中任意一种理化实验操作行为识别方法的步骤。

技术总结
本发明公开了一种理化实验操作行为识别方法、系统、装置及存储介质，方法包括：获取老师实验操作行为视频，并将老师实验操作行为视频作为标准视频，获取学生实验操作行为视频，提取学生实验操作行为视频和标准视频的特征数据，依据学生实验操作行为视频的特征数据和标准视频的特征数据，计算两个视频之间的相似度，依据相似度进行评分，从而实现理化实验操作行为的识别；通过获取老师实验操作行为视频和学生实验操作行为视频，并提取学生实验操作行为视频和标准视频的特征数据，依据特征数据计算两个视频之间的相似度，然后依据相似度进行评分，能够大大提高对学生理化实验操作行为评分的客观性和准确性。

技术研发人员：曹良荣,李丽涛,谭润全,罗学平,孙斌
受保护的技术使用者：广州易辉信息技术有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15