一种基于实验室考核管理方法和系统

本发明涉及教学管理，具体涉及一种基于实验室考核管理方法和系统。

背景技术：

1、在学校的实验室教学过程中，由于一个实验室内的实验台数量较多，且同时参与的考核学生也较多，教学考核过程中，考核老师并不能及时发现每个考核学生的操作安全，并且由于老师的主观性，也会使得考核结果并不够公正。

2、随着科技的发展，越来越多高等学府的教学也越来越倾向于实训。然而在实训考试中，往往是一组学生聚集在一起进行实验，而监考老师则是在考场巡回，这种传统的考试中，老师难以发现每一个学生的安全操作是否合格，同时在进行小组考试中也难以对于某个体人员的团队贡献来进行衡量。

3、因此有必要提供新的一种基于实验室考核管理方法和系统。

技术实现思路

1、基于现有技术中存在的上述问题，本发明实施例的目的在于提供一种基于实验室考核管理方法，通过对实验考核人员的动作分析，实现考核过程中的危险工作的及时提醒，降低了实验考核的安全隐患，实现了考核过程中的自动考核，保证考核结果的公正。

2、为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种基于实验室考核管理方法，包括：

3、s1，接收实验台考核启动信号，获取实验台对应的考核区域内的人体图像视频信息；

4、s2，提取人体图像视频信息中的面部图像信息，根据面部图像信息识别考核人员，并验证考核人员的有效性；

5、s3，获取包括人体图像的数据集，建立人体动作识别模型；

6、s4，将人体图像视频信息代入人体动作识别模型进行识别，并实时得出人体关键点坐标；

7、s5，根据得出的人体关键点坐标，识别考核人员的危险动作、正确动作和错误动作，并分别对应进行提示操作、计分操作和扣分操作。

8、进一步的，所述考核启动信号的产生方式包括：第一种，由授权的实验室监考老师手动发出：

9、第二种，根据预设的考核时间表定时产生；

10、第三种，检测到实验台所对应的考核区域内存在待考核人员产生。

11、进一步的，s1中，所述接收实验台考核启动信号，获取实验台对应的考核区域内的人体图像视频信息，包括：

12、s1-1，实验台接收到考核启动信号。

13、s1-2，获取实验台编号。

14、s1-3，根据实验台编号调整实验台上的摄像头对应的考核区域。

15、s1-4，实验台编号对应的摄像头采集考核区域内的原始图像视频信息。

16、s1-5，筛选出原始图像视频信息中的包括人体图像信息的部分，作为人体图像视频信息。

17、进一步的，s2中，所述提取人体图像视频信息中的面部图像信息，根据面部图像信息识别考核人员，并验证考核人员的有效性，包括：

18、s2-1，筛选出人体图像视频信息中的面部图像信息。

19、s2-2，根据面部图像信息识别出实验考核人员，手动输入实验考核人员的名字，随后调取预存的数据库中实验考核人员对应的标准面部图像。

20、s2-3，对比面部图像信息和实验考核人员的标准面部图像，计算图像之间的相似度，在相似度达到预设值时，验证该输入的考核人员为有效。

21、进一步的，s3中，所述获取包括人体图像的数据集为，数据集中的图片是公开的视频网站上随机抽取的包含人体的图片，用数字按照顺序将图片命名，放到图片文件夹中；原始图片由人工利用标签标注工具对数据进行标签标注，标记出人体的部分关键点。

22、进一步的，s3中，所述建立人体动作识别模型，将包括人体图像的数据集代入人体动作识别模型进行训练，在训练期间，人体动作识别模型是多分支的结构，每个分支结合共享主干都可以单独作为一个人体动作识别模型，通过融合各个分支的输出，可以获得效果更好的教师模型标签，利用教师模型标签和原始的真值标签同时监督学生模型的训练，同时各个学生模型之间也在学习的过程中互相监督，提升知识蒸馏的效果，在推理期间，选择一个学生分支，来用于最终的人体动作识别。

23、进一步的，s4中，所述将人体图像视频信息代入人体动作识别模型进行识别，并实时得出人体关键点坐标，包括：将人体图像视频信息进行按照预设的帧数提取出相应的人体图像，人体动作识别模型采用卷积神将网络提取人体图像中的全局特征，对人体关键点进行基于热图的回归的方法，进而得出人体关键点坐标。

24、一种基于实验室考核管理系统，应用于上述基于实验室考核管理方法，所述基于实验室考核管理系统包括：

25、采集单元，用于接收实验台考核启动信号，获取实验台对应的考核区域内的人体图像视频信息；

26、验证单元，用于提取人体图像视频信息中的面部图像信息，根据面部图像信息识别考核人员，并验证考核人员的有效性；

27、建模单元，用于获取包括人体图像的数据集，建立人体动作识别模型；

28、识别单元，用于将人体图像视频信息代入人体动作识别模型进行识别，并实时得出人体关键点坐标；

29、考核单元，用于根据得出的人体关键点坐标，识别考核人员的危险动作、正确动作和错误动作，并分别对应进行提示操作、计分操作和扣分操作。

30、本发明还一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有一个或一个以上的指令，所述一个或一个以上的指令内的处理器执行时实现如上述一种基于实验室考核管理方法。

31、本发明还提供一种电子设备，包括：存储器和处理器；所述存储器中存储有至少一条程序指令；所述处理器通过加载并执行所述至少一条程序指令以实现如上述一种基于实验室考核管理方法。

32、本发明的有益效果是：本发明的基于实验室考核管理方法包括：接收实验台考核启动信号，获取实验台对应的考核区域内的人体图像视频信息；提取人体图像视频信息中的面部图像信息，根据面部图像信息识别考核人员，并验证考核人员的有效性；获取包括人体图像的数据集，建立人体动作识别模型；将人体图像视频信息代入人体动作识别模型进行识别，并实时得出人体关键点坐标；根据得出的人体关键点坐标，识别考核人员的危险动作、正确动作和错误动作，并分别对应进行提示操作、计分操作和扣分操作。本发明通过对实验考核人员的动作分析，实现考核过程中的危险工作的及时提醒，降低了实验考核的安全隐患，实现了考核过程中的自动考核，保证考核结果的公正。

技术特征：

1.一种基于实验室考核管理方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的基于实验室考核管理方法，其特征在于，所述考核启动信号的产生方式包括：第一种，由授权的实验室监考老师手动发出；

3.根据权利要求1所述的基于实验室考核管理方法，其特征在于，s1中，所述接收实验台考核启动信号，获取实验台对应的考核区域内的人体图像视频信息，包括：

4.根据权利要求1所述的基于实验室考核管理方法，其特征在于，s2中，所述提取人体图像视频信息中的面部图像信息，根据面部图像信息识别考核人员，并验证考核人员的有效性，包括：

5.根据权利要求1所述的基于实验室考核管理方法，其特征在于，s3中，所述获取包括人体图像的数据集为，数据集中的图片是公开的视频网站上随机抽取的包含人体的图片，用数字按照顺序将图片命名，放到图片文件夹中；原始图片由人工利用标签标注工具对数据进行标签标注，标记出人体的部分关键点。

6.根据权利要求1所述的基于实验室考核管理方法，其特征在于，s3中，所述建立人体动作识别模型，将包括人体图像的数据集代入人体动作识别模型进行训练，在训练期间，人体动作识别模型是多分支的结构，每个分支结合共享主干都可以单独作为一个人体动作识别模型，通过融合各个分支的输出，可以获得效果更好的教师模型标签，利用教师模型标签和原始的真值标签同时监督学生模型的训练，同时各个学生模型之间也在学习的过程中互相监督，提升知识蒸馏的效果，在推理期间，选择一个学生分支，来用于最终的人体动作识别。

7.根据权利要求1所述的基于实验室考核管理方法，其特征在于，s4中，所述将人体图像视频信息代入人体动作识别模型进行识别，并实时得出人体关键点坐标，包括：将人体图像视频信息进行按照预设的帧数提取出相应的人体图像，人体动作识别模型采用卷积神将网络提取人体图像中的全局特征，对人体关键点进行基于热图的回归的方法，进而得出人体关键点坐标。

8.一种基于实验室考核管理系统，其特征在于，应用于权利要求1中所述基于实验室考核管理方法，所述基于实验室考核管理系统包括：

9.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有一个或一个以上的指令，其特征在于，所述一个或一个以上的指令的处理器执行时实现权利要求1至7中任一所述的基于实验室考核管理方法。

10.一种电子设备，其特征在于，包括：存储器和处理器；所述存储器中存储有至少一条程序指令；所述处理器通过加载并执行所述至少一条程序指令以实现权利要求1-7中任一项所述的基于实验室考核管理方法。

技术总结
本发明涉及教学管理技术领域，具体涉及一种基于实验室考核管理方法和系统，所述方法包括接收实验台考核启动信号，获取实验台对应的考核区域内的人体图像视频信息；提取人体图像视频信息中的面部图像信息，根据面部图像信息识别考核人员，并验证考核人员的有效性；获取包括人体图像的数据集，建立人体动作识别模型，进行识别，得出人体关键点坐标；根据得出的人体关键点坐标，识别考核人员的危险动作、正确动作和错误动作，并分别对应进行提示操作、计分操作和扣分操作。本发明通过对实验考核人员的动作分析，实现考核过程中的危险工作的及时提醒，降低了实验考核的安全隐患，实现了考核过程中的自动考核，保证考核结果的公正。

技术研发人员：缪宁陵
受保护的技术使用者：常州信息职业技术学院
技术研发日：
技术公布日：2024/2/8