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专利号: 2022109046062
申请人: 广州莱万科技股份有限公司
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 乐器;声学
更新日期:2025-04-14
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于智能班牌的师生教学情况自动提醒方法,其特征在于,包括:获取第一信息和第二信息,所述第一信息为每节课教室内摄像头获取到的图像信息,所述第二信息为所有学生佩戴的拾音器采集到的音频信息;

基于所述第一信息进行学生位置比对和学生运动曲线模拟,得到每个学生的位置变化信息和运动曲线信息;

基于语音清晰度算法对所述第二信息进行语音清晰度计算,得到老师讲课的语音清晰度值;

将所有学生的位置变化信息、所有学生的运动曲线信息和老师讲课的语音清晰度值进行分析,并基于分析结果发送提醒信号。

2.根据权利要求1所述的基于智能班牌的师生教学情况自动提醒方法,其特征在于,基于所述第一信息进行学生位置比对和学生运动曲线模拟,得到每个学生的位置变化信息和运动曲线信息,包括:基于所述第一信息建立三维空间直角坐标系,并确定每个学生在所述三维空间直角坐标系内的位置,得到每帧图像内所有学生的位置信息;

将相邻帧图像内所有学生的位置信息进行对比,得到相邻帧图像内所有学生的位置信息的变化信息;

将所述第一信息和所述三维空间直角坐标系进行关键点处理,并基于关键点处理得到的所有学生的头部关键点图像和手部关键点图像确定每帧图像内所有学生的头部运动曲线和手部运动曲线。

3.根据权利要求2所述的基于智能班牌的师生教学情况自动提醒方法,其特征在于,基于所述第一信息建立三维空间直角坐标系,并确定每个学生在所述三维空间直角坐标系内的位置,得到每帧图像内所有学生的位置信息,包括:将所述第一信息内的图像信息进行边缘检测,得到教室的边缘信息,所述边缘信息为教室的四个顶角信息和四个底角信息;

基于所述教室的边缘信息建立三维空间直角坐标系,其中,以所述边缘信息中任一底角作为坐标原点,建立三维空间直角坐标系,得到教室的三维空间模型;

将第一信息内的每帧图像信息发送至所述教室的三维空间模型进行目标识别,得到每帧图像信息内所有学生的位置信息;

将所述每帧图像信息内学生的位置信息进行标号,得到标号后的学生位置信息。

4.根据权利要求2所述的基于智能班牌的师生教学情况自动提醒方法,其特征在于,将所述第一信息和所述三维空间直角坐标系进行关键点处理,并基于关键点处理得到的所有学生的头部关键点图像和手部关键点图像确定每帧图像内所有学生的头部运动曲线和手部运动曲线,包括:将所述每帧图像内所有学生的头部图像的像素点和手部图像的像素点进行二值化处理,得到二值化的头部图像和手部图像;

将所述二值化的头部图像和手部图像依次进行膨胀处理和腐蚀处理,得到去除噪声后的二值化图像;

基于多元自适应回归样条算法对所述去除噪声后的二值化图像进行计算,得到拟合曲线的关键点信息;

将所有的所述拟合曲线的关键点信息分别发送三维空间直角坐标系进行坐标计算,得到所有的拟合曲线的关键点信息的坐标;

基于贝塞尔曲线对所有的拟合曲线的关键点信息的坐标运动轨迹拟合,得到每帧图像内所有学生的头部运动曲线和手部运动曲线。

5.根据权利要求1所述的基于智能班牌的师生教学情况自动提醒方法,其特征在于,基于语音清晰度算法对所述第二信息进行语音清晰度计算,得到老师讲课的语音清晰度值,包括:将所有学生佩戴的拾音器采集到的音频信息发送至IIR带通滤波器进行频率段划分,得到至少两个频率段的音频信息;

将至少两个频率段的音频信息和预设的老师音频信息进行对比,得到每个拾音器采集到的老师的音频信息和噪声的音频信息;

基于语音清晰度算法对每个拾音器采集到的老师的音频信息和噪声的音频信息进行计算,得到每个拾音器采集到的老师的音频信息的清晰度值;

将所有的清晰度值进行对比,并将最小的清晰度值作为老师讲课的语音清晰度值。

6.一种基于智能班牌的师生教学情况自动提醒装置,其特征在于,包括:获取单元,用于获取第一信息和第二信息,所述第一信息为每节课教室内摄像头获取到的图像信息,所述第二信息为所有学生佩戴的拾音器采集到的音频信息;

处理单元,用于基于所述第一信息进行学生位置比对和学生运动曲线模拟,得到每个学生的位置变化信息和运动曲线信息;

计算单元,用于基于语音清晰度算法对所述第二信息进行语音清晰度计算,得到老师讲课的语音清晰度值;

分析单元,用于将所有学生的位置变化信息、所有学生的运动曲线信息和老师讲课的语音清晰度值进行分析,并基于分析结果发送提醒信号。

7.根据权利要求6所述的基于智能班牌的师生教学情况自动提醒装置,其特征在于,所述装置包括:第一处理子单元,用于基于所述第一信息建立三维空间直角坐标系,并确定每个学生在所述三维空间直角坐标系内的位置,得到每帧图像内所有学生的位置信息;

第一对比子单元,用于将相邻帧图像内所有学生的位置信息进行对比,得到相邻帧图像内所有学生的位置信息的变化信息;

第二处理子单元,用于将所述第一信息和所述三维空间直角坐标系进行关键点处理,并基于关键点处理得到的所有学生的头部关键点图像和手部关键点图像确定每帧图像内所有学生的头部运动曲线和手部运动曲线。

8.根据权利要求7所述的基于智能班牌的师生教学情况自动提醒装置,其特征在于,所述装置包括:第三处理子单元,用于将所述第一信息内的图像信息进行边缘检测,得到教室的边缘信息,所述边缘信息为教室的四个顶角信息和四个底角信息;

第四处理子单元,用于基于所述教室的边缘信息建立三维空间直角坐标系,其中,以所述边缘信息中任一底角作为坐标原点,建立三维空间直角坐标系,得到教室的三维空间模型;

第一发送子单元,用于将第一信息内的每帧图像信息发送至所述教室的三维空间模型进行目标识别,得到每帧图像信息内所有学生的位置信息;

第五处理子单元,用于将所述每帧图像信息内学生的位置信息进行标号,得到标号后的学生位置信息。

9.根据权利要求7所述的基于智能班牌的师生教学情况自动提醒装置,其特征在于,所述装置包括:第六处理子单元,用于将所述每帧图像内所有学生的头部图像的像素点和手部图像的像素点进行二值化处理,得到二值化的头部图像和手部图像;

第七处理子单元,用于将所述二值化的头部图像和手部图像依次进行膨胀处理和腐蚀处理,得到去除噪声后的二值化图像;

第一计算子单元,用于基于多元自适应回归样条算法对所述去除噪声后的二值化图像进行计算,得到拟合曲线的关键点信息;

第二计算子单元,用于将所有的所述拟合曲线的关键点信息分别发送三维空间直角坐标系进行坐标计算,得到所有的拟合曲线的关键点信息的坐标;

第八处理子单元,用于基于贝塞尔曲线对所有的拟合曲线的关键点信息的坐标运动轨迹拟合,得到每帧图像内所有学生的头部运动曲线和手部运动曲线。

10.根据权利要求6所述的基于智能班牌的师生教学情况自动提醒装置,其特征在于,所述装置包括:第二发送子单元,用于将所有学生佩戴的拾音器采集到的音频信息发送至IIR带通滤波器进行频率段划分,得到至少两个频率段的音频信息;

第二对比子单元,用于将至少两个频率段的音频信息和预设的老师音频信息进行对比,得到每个拾音器采集到的老师的音频信息和噪声的音频信息;

第三计算子单元,用于基于语音清晰度算法对每个拾音器采集到的老师的音频信息和噪声的音频信息进行计算,得到每个拾音器采集到的老师的音频信息的清晰度值;

第三对比子单元,用于将所有的清晰度值进行对比,并将最小的清晰度值作为老师讲课的语音清晰度值。