CN107832673A - 一种计算机可读存储介质和应用该介质的家教机 - Google Patents

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张辉
李奎
刘佳兵
张政宽
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Abstract

本发明涉及家教机技术领域，特别涉及一种计算机可读存储介质和应用该介质的家教机，该介质内存有计算机程序，该计算机程序可被家教机的处理器执行。通过实时获取的学习影像得到学生的学习动作，如果学生在一段时间内连续做出相同的学习动作，连续做这个学习动作后，又较长一段时间都没有再做这个动作，就说明该学生从第一次做这个学习动作到最后一次做这个学习动作之间的时间都是处在与该学习动作对应的学习状态，把第一个和最后一个学习动作的时间记录下来就能完成对该学生这一学习状态的学习时间的统计，精度较高而且容易实现。

Description

一种计算机可读存储介质和应用该介质的家教机
技术领域
本发明涉及家教机技术领域，特别涉及一种计算机可读存储介质和应用该介质的家教机，该介质内存有计算机程序，该计算机程序可被家教机的处理器执行。
背景技术
随着国家经济和科技的发展，教育事业越来越受到重视，在大力完善课堂教育的同时，电子教育产品逐渐兴起。市面上电子教育产品越来越多功能也越来越强大，如可以视频进行授课；存储了很多学习资源的学习机，给学生们学习带来了很大的帮助。但这些电子教育产品还存在很大不足，如不能对学生学习时间进行统计、分析，帮助家长监督学生学习，合理安排学习时间，提升学习质量、效率。为了解决家长不能掌握孩子学习时间的问题，传统的学习时间统计方法是利用红外等传感器监测学生是否在监测范围来判定学生是否在学习，但是这种方法只能判断出来学生是否在监测范围内，并不能判断出是不是在学习，很不精确。
发明内容
本发明的目的在于提供一种精确度更高的家教机学习时间统计方法和应用该方法进行学习时间统计的家教机。
本发明的目的通过以下技术方案实现：
提供一种计算机可读存储介质，其存储有用于统计学生使用家教机进行学习的学习时间的计算机程序，该程序被处理器执行时实现以下步骤：
学习影像获取步骤，其实时获取当前的学习影像，提取学习影像中的学习动作；
学习开始判断步骤，若识别到与预设的判断动作一致的学习动作，则其在识别到该学习动作之后的预设时间段T1内判断是否连续识别到该学习动作，若判断结果为是则其标记第一次识别到该学习动作的时间点为学习开始时间，执行学习结束判断步骤；
学习结束判断步骤，从学习开始判断步骤中最后一次识别到该学习动作开始，其在识别到该学习动作后的预设时间段T2内，判断是否识别到该学习动作，若判断结果为否则其标记最后识别到该学习动作的时间点为学习结束时间，进入学习时间统计步骤；
学习时间统计步骤，其统计从学习开始时间的时间点到学习结束时间的时间点之间的时长，把该时长记录为该学习动作的学习时长。
其中，与预设的判断动作一致的学习动作是指该学习动作的动作特征与预设的判断动作相一致，所述动作特征包括动作姿势和/或动作持续时间。
其中，所述预设的判断动作是指书写动作，该书写动作的动作特征包括：动作姿势为平面范围的腕部动作、动作持续时间长于预设的时间段T3。
其中，所述书写动作对应家教机的作业课程。
其中，所述预设的判断动作是指阅读动作，该阅读动作的动作特征包括：动作姿势为立体空间范围的手臂动作、动作持续时间短于预设的时间段T4。
其中，所述阅读动作对应家教机的语文和/或英语和/或数学课程。
其中，还包括在所述学习开始步骤前执行的校验步骤，其获取当前家教机的课程信息以及与该课程对应的预设的判断动作，若识别到的学习动作与该预设的判断动作不一致，则重新执行学习影像获取步骤。
其中，所述学习影像获取步骤中，通过安装在家教机上的摄像装置获取学生当前的学习影像。
其中，所述时间段T2的长度大于所述时间段T1。
还提供一种家教机，包括处理器和上述计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上的计算机程序可被处理器执行。
本发明的有益效果：通过实时获取的学习影像得到学生的学习动作，如果学生在一段时间内连续做了相同的与预先设置的一个判断动作一致的学习动作，就说明该学生从第一次做这个学习动作开始进入了与这一学习动作对应的学习状态，如果该学生在连续做这个学习动作后，较长一段时间都没有再做这个动作，就说明该学生从最后一次做这个学习动作开始离开了与这一学习动作对应的学习状态。而学生从进入这一学习状态到离开这一学习状态之间的时间就是该学生在该学习状态下的累积学习时间，把这个时间记录下来就能完成对学生学习时间的统计，精度较高而且容易实现。
附图说明
图1是家教机学习时间统计方法的时间关系的示意图。
图2是家教机学习时间统计方法的流程示意图。
具体实施方式
本实施例的家教机上设有选课装置、摄像头和处理器，对学生使用家教机进行学习的学习时间的统计通过如下步骤来实现：
学习影像获取步骤，摄像机实时获取当前的学习影像，并提取出学习影像中的学习动作给到处理器。
校验步骤，处理器获取当前家教机的课程信息以及与该课程对应的预设的判断动作，若识别到的学习动作与该预设的判断动作不一致，则跳回到学习影像获取步骤，由摄像机重新执行学习影像获取步骤。
学习开始判断步骤，校验成功后，若处理器识别到与预设的判断动作一致的学习动作，则其在识别到该学习动作之后的预设时间段T1＝A内判断是否连续识别到该学习动作，若判断结果为是则其标记第一次识别到该学习动作的时间点X为学习开始时间，执行学习结束判断步骤；
学习结束判断步骤，从学习开始判断步骤中最后一次识别到该学习动作开始，其在识别到该学习动作后的预设时间段T2＝B内，判断是否识别到该学习动作，若判断结果为否则其标记最后识别到该学习动作的时间点Y为学习结束时间，进入学习时间统计步骤；
学习时间统计步骤，其统计从学习开始时间的时间点X到学习结束时间的时间点Y之间的时长，把该时长记录为该学习动作的学习时长。
通过上述步骤对学生在一种学习状态下的学习时间进行统计，利用摄像头的移动感应实现对学习动作的动作姿势和动作持续时间等动作特征的捕捉，从而把与预设的判断动作相一致的学习动作找出来，家教机系统实现了对学生的学习行为的合理判断。通过实时获取的学习影像得到学生的学习动作，如果学生在一段时间内连续做出相同的学习动作，连续做这个学习动作后，又较长一段时间都没有再做这个动作，就说明该学生从第一次做这个学习动作到最后一次做这个学习动作之间的时间都是处在与该学习动作对应的学习状态，把第一个和最后一个学习动作的时间记录下来就能完成对该学生这一学习状态的学习时间的统计，精度较高而且容易实现。并且，家教机向家长发送学习时间的同时，家长也可通过摄像头视频观察学生的学习情况。
另外，因为不同学习状态的动作特征不一样，而家教机上的一些课程所涉及到的学习状态则相对接近，因此可以把课程信息和预设的判断动作对应起来，简化处理器的处理过程，加快处理速度。比如家教机的作业课程中，学生大多数时间都在用笔写字，而且持续写字的时间比较长，因此，可以把作业课程和书写动作这一学习状态对应起来，把书写动作的动作特征设定为：动作姿势为平面范围的腕部动作、动作持续时间长于一个较长的时间段(预设的时间段T3)。而在语文、英语、数学课程上，学生大多数时间都需要翻阅书本，每次翻动书本的动作持续时间又比较短，因此，可以把语文、英语、数学这些课程和阅读动作这一学习状态对应起来，把阅读动作的动作特征设定为：动作姿势为立体空间范围的手臂动作、动作持续时间短于一个较短的时间段(预设的时间段T4)。学习时间统计按照书写和阅读两部分分别进行，这样可以合理统计学习时间，为提供学习时间统计分析，帮助学生合理安排学习计划，提升学习质量。
具体的，如图1所示，时间点X为学习开始时间，代表摄像机开始监测到第一次学习动作，从时间点X到时间点Y是摄像机一直循环监测学习动作是否还在发生，在时间点Y学习动作最后一次发生，但此时摄像机并未判断学习动作结束，而是在学习动作结束后一段时间内监测该学习动作是否再次发生，到Z位置时，如果摄像机监测到一直都没有再发生该学习动作，就判断最后一次学习动作发生的时间点Y为学习结束时间，而时间点X到时间点Y之间的时间即为该学习动作持续发生的时间。根据家教机当前课程的不同来选择学习动作的检测时间，如图1和2所示，“开始节点”即为选课后开始检测到动作发生，为了确定这个动作是不是正真的学习动作，设定了一个监测时间段A，即到“判断开始节点”，为了避免别的动作干扰，时间段A的时长为1分钟，如果在时间段A内动作一直发生，视动作开始时间为开始学习时间；当动作结束(有1分钟没检测到动作，即为结束节点)，此时并不代表学习结束，有可能是学生暂时离开，设定的学习结束检测时间段B很重要，此时学生可能去喝水，上厕所等事情，同时为了达到劳逸结合，时间段B的时长大于时间段A的时长，这个监测时间设置为5分钟，如果在时间段B内没有学习动作，即视为学习结束，结束节点为学习结束时间，此时家教机系统会向家长发送统计好的学习时间，家长就可以掌握学生学习时间，通过学生持续学习时间可以为学生安排更为合理的学习计划，提高学习效率和质量。同时，如果学习时间异常，家长还可以通过视频进行观察，从而更有效掌握学习状况。

Claims (10)

1.一种计算机可读存储介质，其存储有用于统计学生使用家教机进行学习的学习时间的计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现以下步骤：
学习影像获取步骤，其实时获取当前的学习影像，提取学习影像中的学习动作；
学习开始判断步骤，若识别到与预设的判断动作一致的学习动作，则其在识别到该学习动作之后的预设时间段T1内判断是否连续识别到该学习动作，若判断结果为是则其标记第一次识别到该学习动作的时间点为学习开始时间，执行学习结束判断步骤；
学习结束判断步骤，从学习开始判断步骤中最后一次识别到该学习动作开始，其在识别到该学习动作后的预设时间段T2内，判断是否识别到该学习动作，若判断结果为否则其标记最后识别到该学习动作的时间点为学习结束时间，进入学习时间统计步骤；
学习时间统计步骤，其统计从学习开始时间的时间点到学习结束时间的时间点之间的时长，把该时长记录为该学习动作的学习时长。
2.根据权利要求1所述的一种计算机可读存储介质，其特征在于，与预设的判断动作一致的学习动作是指该学习动作的动作特征与预设的判断动作相一致，所述动作特征包括动作姿势和/或动作持续时间。
3.根据权利要求2所述的一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述预设的判断动作是指书写动作，该书写动作的动作特征包括：动作姿势为平面范围的腕部动作、动作持续时间长于预设的时间段T3。
4.根据权利要求3所述的一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述书写动作对应家教机的作业课程。
5.根据权利要求2所述的一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述预设的判断动作是指阅读动作，该阅读动作的动作特征包括：动作姿势为立体空间范围的手臂动作、动作持续时间短于预设的时间段T4。
6.根据权利要求5所述的一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述阅读动作对应家教机的语文和/或英语和/或数学课程。
7.根据权利要求4或6所述的一种计算机可读存储介质，其特征在于，还包括在所述学习开始步骤前执行的校验步骤，其获取当前家教机的课程信息以及与该课程对应的预设的判断动作，若识别到的学习动作与该预设的判断动作不一致，则重新执行学习影像获取步骤。
8.根据权利要求1所述的一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述学习影像获取步骤中，通过安装在家教机上的摄像装置获取学生当前的学习影像。
9.根据权利要求1所述的一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述时间段T2的长度大于所述时间段T1。
10.一种家教机，包括处理器，其特征在于，还包括如权利要求1～9中任一项所述计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上的计算机程序可被处理器执行。
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