(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210580416.X (22)申请日 2022.05.26 (71)申请人 内蒙古工业大 学 地址 010051 内蒙古自治区呼和浩特市新 城区爱民街 49号 (72)发明人 房建东　刘帆　赵于东　 (74)专利代理 机构 北京润平知识产权代理有限 公司 11283 专利代理师 何智超 (51)Int.Cl. G06Q 50/20(2012.01) G06Q 10/06(2012.01) G06V 40/20(2022.01) G06V 10/40(2022.01) G06V 10/77(2022.01)G06V 10/80(2022.01) G06K 9/62(2022.01) G06V 10/82(2022.01) G06N 3/04(2006.01) (54)发明名称 课堂参与度评价方法及系统 (57)摘要 本发明实施例提供一种课堂参与度评价方 法及系统， 属于课堂分析技术领域。 所述方法包 括： 实时采集学生课堂行为图像信息； 从所述图 像信息中进行各学生目标定位， 并基于预设参与 度识别模型判定各学生的实时课堂参与状态； 获 得所有学生在完整课堂时间内各图像采集时刻 的课堂参与状态， 获得课堂参与状态集； 基于所 述课堂参与状态集进行对应课堂参与度评价。 本 发明方案在提取学生课堂行为状态特征的过程 中， 引入时序关系， 使得课堂参与度评价结构更 加符合现实情况。 权利要求书3页 说明书8页 附图1页 CN 115311111 A 2022.11.08 CN 115311111 A 1.一种课 堂参与度评价方法， 其特 征在于， 所述方法包括： 实时采集学生课 堂行为图像信息； 从所述图像信 息中进行各学生目标定位， 并基于预设参与度识别模型判定各学生的实 时课堂参与状态； 获得所有学生在完整课堂时间内各图像采集 时刻的课堂参与状态， 获得课堂参与状态 集； 基于所述课 堂参与状态集进行对应课 堂参与度评价。 2.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 所述实时采集学生课堂行为图像信息， 包 括： 实时采集课 堂行为视频信息； 基于预设 关键帧提取算法从所述视频信息中提取待识别关键帧； 每一个待识别关键帧对应一个图像采集时刻。 3.根据权利要求2所述的方法， 其特征在于， 所述基于预设关键帧提取算法从所述视频 信息中提取待识别关键帧， 包括： 将所述视频信息进行分帧操作， 获得图像序列； 将所述图像序列扩展到时间域， 获得待识别关键帧序列； 其中， 所述扩展式为： 其中， i,j为图像序列中各二维图像的两个维度； t为扩展加入的时间维度； c为图像序列中各图像的通道数； 为扩展后的待识别关键帧。 4.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 所述从所述图像信 息中进行各学生目标定 位， 包括： 基于预设目标检测算法进行 学生目标定位； 其中， 所述预设目标检测算法还 包括时空残差收缩算法； 所述预设目标检测算法基于深度学习网络构建； 所述深度 学习网络包括一个提取图像信 息中目标特征的特征提取网络、 一个融合多层 特征的特征融合网络和一个用于目标检测的卷积网络 。 5.根据权利要求 4所述的方法， 其特 征在于， 所述特 征提取网络的下采样定义 为： Ol＝f(X*W+b) 其中， l为所述特 征提取网络的卷积网络当前层数； H和W为输入的空间信息； C为输入的通道信息； h和w为卷积核尺寸；权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 115311111 A 2n为卷积核数量； 所述特征提取网络的上采样定义 为： 其中， g(x ’,y’)为输出图像中坐标为(x ’,y’)的像素点的颜色值； 为输入图像中坐标为(x,y)的像素点的颜色值； (x,y)为输入图像上坐标(x ’,y’)映射到输入图像坐标系下的坐标； int为取整运 算。 6.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 所述预设参与度识别模型包括三维卷积提 取特征。 7.根据权利要求6所述的， 其特 征在于， 所述预设参与度识别模型的输入层为： Win*Hin*Din*Cin 对应输出层为： Wout*Hout*Dout*Cout 其中， 所述输入层与所述输出层之间的参数关系为： Cout＝k 其中， k为预设滤波器 个数； w*h*d为卷积核维度； s为滑动步长； p为填充值。 8.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 所述基于所述课堂参与状态集进行对应课 堂参与度评价， 包括： 计算所有学生在每 个图像采集时刻的课 堂整体参与度； 根据完整课堂时间内各图像采集时刻的课堂整体参与度获得完整课堂时间内的课堂 参与度； 其中， 所有学生在每 个图像采集时刻的课 堂整体参与度的计算 规则为： 其中， u(t)为图像采集时刻t时所有学生的课 堂整体参与度； 为参与度系数， 0为脱离 课堂状态， 1为 参与课堂状态； st为目标识别到的学生数量；权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 115311111 A 3