CN116741344A - 基于计算机视觉和算法技术的学生生理心理健康筛查系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了基于计算机视觉和算法技术的学生生理心理健康筛查系统,包括采集模块、数据处理模块和显示模块;所述采集模块用于采集学生的生理心理数据,采用特征提取算法从中提取出有意义的特征,通过所述有意义的特征反映出学生的生理心理状况;所述数据处理模块用于利用数据挖掘算法和可视化算法对所述采集学生的生理心理数据进行处理,最终生成相应的生理心理健康报告;所述显示模块用于对生成的生理心理健康报告进行显示,帮助学生了解自身的生理心理状况。本发明通可以根据具体需求进行调整和优化,以提高生理心理健康筛查的准确性和可靠性。
Description
技术领域
本发明属于学生生理心理健康筛查技术领域,具体涉及基于计算机视觉和算法技术的学生生理心理健康筛查系统。
背景技术
心理健康教育是根据学生生理心理发展的规律,运用心理学的教育方法,培养学生良好的心理素质,促进学生整体素质全面提高的教育。心理健康教育是素质教育的重要组成部分:是实施“面向21世纪教育振兴行动计划”、落实“跨世纪素质教育工程”、培养跨世纪高质量人才的重要环节,同时,切实有效地对学生进行心理健康教育也是现代教育的必然要求和广大学校教育工作者所面临的一项共同的紧迫任务,当下青少年尤其是大学生的心理健康教育尤其重要。
现有的学生生理心理健康筛查系统还存在一些问题:不方便根据采集学生的生理心理数据,对生理心理数据进行分析处理,导致不方便生成相应的生理心理健康报告,从而不方便根据具体需求进行调整和优化,降低了生理心理健康筛查的准确性和可靠性,为此我们提出基于计算机视觉和算法技术的学生生理心理健康筛查系统。
发明内容
本发明的目的在于提供基于计算机视觉和算法技术的学生生理心理健康筛查系统,以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:基于计算机视觉和算法技术的学生生理心理健康筛查系统,包括采集模块、数据处理模块和显示模块;
所述采集模块用于采集学生的生理心理数据,采用特征提取算法从中提取出有意义的特征,通过所述有意义的特征反映出学生的生理心理状况;
所述数据处理模块用于利用数据挖掘算法和可视化算法对所述采集学生的生理心理数据进行处理,最终生成相应的生理心理健康报告;
所述显示模块用于对生成的生理心理健康报告进行显示,帮助学生了解自身的生理心理状况。
优选的,所述学生的生理心理数据包括生理数据和心理数据,所述生理数据通过对每个学生进行体检获得,并通过网络传输到所述采集模块中,所述心理数据通过对每个学生进行问卷调查获得,并通过拍照上传至所述采集模块中。
优选的,所述进行问卷调查的具体步骤包括:
S101.设计调查问卷并将调查问卷派发;
S102.学生自己在终端进行测试填写;
S103.设置监控设备进行肢体语言分析,判断其是否有应激反应;
S104.在学生填写完成后,统计调查问卷;
S105.发起网络相关话题调查投票;
S106.统计问卷与网络话题投票结果;
S107.预估学生可能存在的心理健康问题。
优选的,所述有意义的特征包括心率特征、呼吸频率特征、皮肤电导值特征。
优选的,所述数据挖掘算法对所述采集学生的生理心理数据进行处理包括:针对提取出的所述有意义的特征数据,采用数据挖掘算法进行分析和挖掘,以发现数据中的隐藏规律和关联性,还包括:通过聚类分析将学生分成不同的群体,或者通过关联规则挖掘发现某些生理指标之间的相互关系。
优选的,所述可视化算法对所述采集学生的生理心理数据进行处理包括:针对分析和挖掘出的数据,采用数据可视化算法将数据以图形化的形式展示出来,帮助学生更好地理解和分析数据,还包括:通过折线图展示学生不同时间段内的心率变化趋势,通过热力图展示学生在不同场景下的皮肤电导值分布情况。
优选的,所述学生生理心理健康筛查系统还包括学生心理健康疏导模块,所述学生心理健康疏导模块用于对的心理健康不良的学生进行疏导,所述学生心理健康疏导模块用于构建学生心理健康指数模型,开发学生心理健康APP网络平台,构建学生、家长、心理教师三重交互的网络系统。
优选的,所述学生心理健康疏导模块包括宣传与交流单元、心理评测单元和咨询预约单元,所述宣传与交流单元用于心理教师发布各类心理知识、心理活动、心理课堂资料,抛出问题到论坛让学生与心理教师一起进行讨论;所述心理评测单元用于发布各类型心理测试试题,让学生进行自主评测,测评结果一部分自动反馈给学生自己,另一部分反馈给心理教师发,实现学生心理的动态监控;所述咨询预约单元用于学生对心理教师进行一对一预约,或采用自助的方式按照心理问题解决的一般规律进行自助解决一般性的心理问题。
优选的,所述生理心理健康报告中学生的心理健康指数包括以下公式:
学生心理健康指数=a*S+b*B+c*X+d*F+e;
其中,S、B、X、F分别为心理应激、应付方式、心理症状以及评分加权系数,所述a、b、c、d、e为常数。
优选的,所述数据处理模块中还包括光学对比差异处理,所述光学对比差异处理具体包括:
信号的振幅在空间上每点的变化;
公式1为:
其中:Ux,y,i为第i帧中(x,y)点处的信号量,Ux,y,(i+1)为第i+1帧中(x,y)点处的信号量,N为累积振动振幅分量的帧数;
信号的频率在空间上每点的变化;
公式2为:
其中:Δi为在第i点的帧间差异,有差别为1,无差别为0,N为累积振动振幅分量的帧数;
由公式1和公式2推导出情绪模型算法:
其中,Ei为某一种情绪状态,为学生的头部以微振动形式做功在时间上的变化,/>为学生的头部以微振动形式做功的空间分布;fi为对应关系。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
本发明通过设置采集模块、数据处理模块和显示模块,通过特征提取算法、数据挖掘算法和可视化算法,完成采集学生的生理心理数据的分析,最终生成相应的生理心理健康报告,以帮助学生了解自身的生理心理状况,同时可以根据具体需求进行调整和优化,以提高生理心理健康筛查的准确性和可靠性。
附图说明
图1为本发明的结构框图之一;
图2为本发明的结构框图之二;
图3为本发明学生心理健康疏导模块的结构框图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-图3,本发明提供一种技术方案:基于计算机视觉和算法技术的学生生理心理健康筛查系统,包括采集模块、数据处理模块和显示模块;
所述采集模块用于采集学生的生理心理数据,采用特征提取算法从中提取出有意义的特征,通过所述有意义的特征反映出学生的生理心理状况;
所述数据处理模块用于利用数据挖掘算法和可视化算法对所述采集学生的生理心理数据进行处理,最终生成相应的生理心理健康报告;
所述显示模块用于对生成的生理心理健康报告进行显示,帮助学生了解自身的生理心理状况。
本实施例中,优选的,所述学生的生理心理数据包括生理数据和心理数据,所述生理数据通过对每个学生进行体检获得,并通过网络传输到所述采集模块中,所述心理数据通过对每个学生进行问卷调查获得,并通过拍照上传至所述采集模块中。
本实施例中,优选的,所述进行问卷调查的具体步骤包括:
S101.设计调查问卷并将调查问卷派发;
S102.学生自己在终端进行测试填写;
S103.设置监控设备进行肢体语言分析,判断其是否有应激反应;
S104.在学生填写完成后,统计调查问卷;
S105.发起网络相关话题调查投票;
S106.统计问卷与网络话题投票结果;
S107.预估学生可能存在的心理健康问题。
本实施例中,优选的,所述有意义的特征包括心率特征、呼吸频率特征、皮肤电导值特征。
本实施例中,优选的,所述数据挖掘算法对所述采集学生的生理心理数据进行处理包括:针对提取出的所述有意义的特征数据,采用数据挖掘算法进行分析和挖掘,以发现数据中的隐藏规律和关联性,还包括:通过聚类分析将学生分成不同的群体,或者通过关联规则挖掘发现某些生理指标之间的相互关系。
本实施例中,优选的,所述可视化算法对所述采集学生的生理心理数据进行处理包括:针对分析和挖掘出的数据,采用数据可视化算法将数据以图形化的形式展示出来,帮助学生更好地理解和分析数据,还包括:通过折线图展示学生不同时间段内的心率变化趋势,通过热力图展示学生在不同场景下的皮肤电导值分布情况。
本实施例中,优选的,所述学生生理心理健康筛查系统还包括学生心理健康疏导模块,所述学生心理健康疏导模块用于对的心理健康不良的学生进行疏导,所述学生心理健康疏导模块用于构建学生心理健康指数模型,开发学生心理健康APP网络平台,构建学生、家长、心理教师三重交互的网络系统。
本实施例中,优选的,所述学生心理健康疏导模块包括宣传与交流单元、心理评测单元和咨询预约单元,所述宣传与交流单元用于心理教师发布各类心理知识、心理活动、心理课堂资料,抛出问题到论坛让学生与心理教师一起进行讨论;所述心理评测单元用于发布各类型心理测试试题,让学生进行自主评测,测评结果一部分自动反馈给学生自己,另一部分反馈给心理教师发,实现学生心理的动态监控;所述咨询预约单元用于学生对心理教师进行一对一预约,或采用自助的方式按照心理问题解决的一般规律进行自助解决一般性的心理问题。
本实施例中,优选的,所述生理心理健康报告中学生的心理健康指数包括以下公式:
学生心理健康指数=a*S+b*B+c*X+d*F+e;
其中,S、B、X、F分别为心理应激、应付方式、心理症状以及评分加权系数,所述a、b、c、d、e为常数。
本实施例中,优选的,所述数据处理模块中还包括光学对比差异处理,所述光学对比差异处理具体包括:
信号的振幅在空间上每点的变化;
公式1为:
其中:Ux,y,i为第i帧中(x,y)点处的信号量,Ux,y,(i+1)为第i+1帧中(x,y)点处的信号量,N为累积振动振幅分量的帧数;
信号的频率在空间上每点的变化;
公式2为:
其中:Δi为在第i点的帧间差异,有差别为1,无差别为0,N为累积振动振幅分量的帧数;
由公式1和公式2推导出情绪模型算法:
其中,Ei为某一种情绪状态,为学生的头部以微振动形式做功在时间上的变化,/>为学生的头部以微振动形式做功的空间分布;fi为对应关系。
本发明的原理及优点:
本发明通过设置采集模块、数据处理模块和显示模块,通过特征提取算法、数据挖掘算法和可视化算法,完成采集学生的生理心理数据的分析,最终生成相应的生理心理健康报告,以帮助学生了解自身的生理心理状况,同时可以根据具体需求进行调整和优化,以提高生理心理健康筛查的准确性和可靠性。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (10)
1.基于计算机视觉和算法技术的学生生理心理健康筛查系统,其特征在于:包括采集模块、数据处理模块和显示模块;
所述采集模块用于采集学生的生理心理数据,采用特征提取算法从中提取出有意义的特征,通过所述有意义的特征反映出学生的生理心理状况;
所述数据处理模块用于利用数据挖掘算法和可视化算法对所述采集学生的生理心理数据进行处理,最终生成相应的生理心理健康报告;
所述显示模块用于对生成的生理心理健康报告进行显示,帮助学生了解自身的生理心理状况。
2.根据权利要求1所述的基于计算机视觉和算法技术的学生生理心理健康筛查系统,其特征在于:所述学生的生理心理数据包括生理数据和心理数据,所述生理数据通过对每个学生进行体检获得,并通过网络传输到所述采集模块中,所述心理数据通过对每个学生进行问卷调查获得,并通过拍照上传至所述采集模块中。
3.根据权利要求2所述的基于计算机视觉和算法技术的学生生理心理健康筛查系统,其特征在于:所述进行问卷调查的具体步骤包括:
S101.设计调查问卷并将调查问卷派发;
S102.学生自己在终端进行测试填写;
S103.设置监控设备进行肢体语言分析,判断其是否有应激反应;
S104.在学生填写完成后,统计调查问卷;
S105.发起网络相关话题调查投票;
S106.统计问卷与网络话题投票结果;
S107.预估学生可能存在的心理健康问题。
4.根据权利要求1所述的基于计算机视觉和算法技术的学生生理心理健康筛查系统,其特征在于:所述有意义的特征包括心率特征、呼吸频率特征、皮肤电导值特征。
5.根据权利要求1所述的基于计算机视觉和算法技术的学生生理心理健康筛查系统,其特征在于:所述数据挖掘算法对所述采集学生的生理心理数据进行处理包括:针对提取出的所述有意义的特征数据,采用数据挖掘算法进行分析和挖掘,以发现数据中的隐藏规律和关联性,还包括:通过聚类分析将学生分成不同的群体,或者通过关联规则挖掘发现某些生理指标之间的相互关系。
6.根据权利要求5所述的基于计算机视觉和算法技术的学生生理心理健康筛查系统,其特征在于:所述可视化算法对所述采集学生的生理心理数据进行处理包括:针对分析和挖掘出的数据,采用数据可视化算法将数据以图形化的形式展示出来,帮助学生更好地理解和分析数据,还包括:通过折线图展示学生不同时间段内的心率变化趋势,通过热力图展示学生在不同场景下的皮肤电导值分布情况。
7.根据权利要求1所述的基于计算机视觉和算法技术的学生生理心理健康筛查系统,其特征在于:所述学生生理心理健康筛查系统还包括学生心理健康疏导模块,所述学生心理健康疏导模块用于对的心理健康不良的学生进行疏导,所述学生心理健康疏导模块用于构建学生心理健康指数模型,开发学生心理健康APP网络平台,构建学生、家长、心理教师三重交互的网络系统。
8.根据权利要求7所述的基于计算机视觉和算法技术的学生生理心理健康筛查系统,其特征在于:所述学生心理健康疏导模块包括宣传与交流单元、心理评测单元和咨询预约单元,所述宣传与交流单元用于心理教师发布各类心理知识、心理活动、心理课堂资料,抛出问题到论坛让学生与心理教师一起进行讨论;所述心理评测单元用于发布各类型心理测试试题,让学生进行自主评测,测评结果一部分自动反馈给学生自己,另一部分反馈给心理教师发,实现学生心理的动态监控;所述咨询预约单元用于学生对心理教师进行一对一预约,或采用自助的方式按照心理问题解决的一般规律进行自助解决一般性的心理问题。
9.根据权利要求1所述的基于计算机视觉和算法技术的学生生理心理健康筛查系统,其特征在于:所述生理心理健康报告中学生的心理健康指数包括以下公式:
学生心理健康指数=a*S+b*B+c*X+d*F+e;
其中,S、B、X、F分别为心理应激、应付方式、心理症状以及评分加权系数,所述a、b、c、d、e为常数。
10.根据权利要求1所述的基于计算机视觉和算法技术的学生生理心理健康筛查系统,其特征在于:所述数据处理模块中还包括光学对比差异处理,所述光学对比差异处理具体包括:
信号的振幅在空间上每点的变化;
公式1为:
其中:Ux,y,i为第i帧中(x,y)点处的信号量,Ux,y,(i+1)为第i+1帧中(x,y)点处的信号量,N为累积振动振幅分量的帧数;
信号的频率在空间上每点的变化;
公式2为:
其中:Δi为在第i点的帧间差异,有差别为1,无差别为0,N为累积振动振幅分量的帧数;
由公式1和公式2推导出情绪模型算法:
其中,Ei为某一种情绪状态,为学生的头部以微振动形式做功在时间上的变化,为学生的头部以微振动形式做功的空间分布;fi为对应关系。
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Legal Events
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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