CN211065472U - 一种学生注意力检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种学生注意力检测装置，包括摄像头、电源、处理设备；教室内所有课桌或部分课桌安装有所述摄像头；所述摄像头与电源通过电线连接，与处理设备通信连接。与现有技术相比，本实用新型结构简单，使用方便，功耗低，智能化高，可以在中小学校内大范围推广，具有很好的市场应用价值。

Description

一种学生注意力检测装置

技术领域

本实用新型涉及智慧校园技术领域，具体来说是一种学生注意力检测装置。

背景技术

随着科学技术的发展以及人们生活水平的提高,智能化设备越来越融入到日常生活之中。近几年“智慧校园”产品也日新月异，虽然市场上已经出现了一些校园安全方面的检测系统，但是缺少对学生学习状态的检测，无法实时获取学生的学习状态。

为了进一步完善“智慧校园”建设，实时获取每个学生的学习状态，以保证精准的把握每个学生的学习情况，为后续工作提供依据。为此，需要对传统的教室、课桌进行重新布置和改进。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是针对现有技术中缺少获取每个学生的实时课上状态，甚至是课下状态，提供一种学生注意力检测装置。

本实用新型通过以下技术方案来解决上述技术问题：

一种学生注意力检测装置，包括摄像头、电源、处理设备；教室内所有课桌或部分课桌安装有所述摄像头；所述摄像头与电源通过电线连接，与处理设备通信连接。

优选的，所述摄像头安装在课桌前侧中间位置。

优选的，所述课桌右前腿为中空结构，课桌面板的前侧设置有走线槽，走线槽上覆盖有盖板；所述走线槽与右前腿中空结构连通；教室地板下方设置有走线通道；课桌右前腿中空结构与走线通道连通。

优选的，所述摄像头与处理设备通过无线或者数据线通信连接。

优选的，所述在课桌面板的前侧开设有用于容纳摄像头容纳槽，容纳槽的底部开设有孔；在课桌的桌肚内固定有驱动电机，驱动电机的传动轴向上穿过所述孔与摄像头的下表面固定，驱动电机带动摄像头升降；所述摄像头收纳后，其上表面等于或略低于课桌桌面。

优选的，所述走线槽与容纳腔连通。

优选的，所述处理设备包括显示屏、数据处理平台，所述显示屏与数据处理平台通过数据线连接；所述显示屏、数据处理平台分别通过电源线与电源电性连接；所述显示屏嵌于讲桌桌面内，数据处理平台设置在讲桌下方。

本实用新型的优点在于：

本实用新型结构简单，使用方便，功耗低，智能化高，可以在中小学校内大范围推广，具有很好的市场应用价值。

对现有的课桌结构稍作改进，即可安装摄像头，通过电机的驱动，可以时摄像头在使用时转动到设定位置，摄像范围覆盖同桌两位同学，不用时，收纳到收纳腔内，不影响桌面平整度。

采用隐藏式走线，保证用电安全的同时，保证教室内整洁不杂乱。

采用讲桌上嵌入显示屏，随堂老师可以及时发现异常同学，便于后续工作，且不占用讲桌空间。

附图说明

图1为本实用新型实施例中教室内检测装置的整体布置结构示意图；

图2为本实用新型实施例中摄像头不工作时的结构示意图；

图3为本实用新型实施例中摄像头工作时的结构示意图；

图4为本实用新型实施例中检测装置的整体网络架构图。

具体实施方式

为使对本实用新型的结构特征及所达成的功效有更进一步的了解与认识，用以较佳的实施例及附图配合详细的说明，说明如下：

如图1所示，一种学生注意力检测装置，包括摄像头1、电源(图中未示出)、处理设备；教室内所有课桌或部分课桌安装有摄像头1；摄像头1与电源通过电线连接，与处理设备通信连接。具体结构为：

如图2、图3所示，本实施例为了隐藏走线，将课桌2右前腿为中空结构21，课桌2面板的前侧设置有走线槽22，走线槽22上覆盖有盖板，盖板与走线槽22可采用卡接固定、铰接固定等其他可打开的固定方式均可；走线槽22与右前腿中空结构21连通；教室地板下方设置有走线通道(图中未示出)；课桌2右前腿中空结构21与走线通道连通。为了避免课桌2移动，导致电源线拽断或插头松动等情况，可以将课桌2固定在地板上。

为了使在检测装置不工作时，保证桌面的平整性，本实施例在课桌2面板的前侧中间位置开设有用于容纳摄像头1容纳槽23，容纳槽23可以为贯穿桌面，也可以不贯穿，如果是不贯穿，则需要在容纳槽23的底部开设孔；在课桌2的桌肚内固定有驱动电机3，驱动电机3的传动轴向上穿过孔(针对不贯穿的容纳槽23)与摄像头1的下表面固定，通过驱动电机3带动摄像头1升降或拍摄端向上微微倾斜。不工作时，摄像头1收纳于容纳槽23内后，其上表面等于或略低于课桌2桌面，以保证桌面的平整性。

摄像头1与电源通过电线连接，电线从走线槽22、右前桌腿的中空结构21进入底板下方的走线通道与电源连接；摄像头1与处理设备可以通过无线或者数据线通信连接，数据线同样从走线槽22、右前桌腿的中空结构21进入底板下方的走线通道连接至处理设备。处理设备放置在教室内，也可以多个教室的处理设备集中在一个控制室内。本实施例为了让随堂老师及时掌握各个学生的情况，将处理设备设置在教室内，具体结构为：

处理设备包含数据处理平台(Jetson TX2平台)、显示屏4。电源分别向Jetson TX2平台和显示屏4供电，Jetson TX2平台隐藏安装在讲桌5下，由维护人员维护管理，讲桌5上仅嵌入安装显示屏4进行检测结果显示。Jetson TX2平台接收数据传输单元传送的实时视频流数据并对齐进行分析计算：首先进行人脸检测，人脸检测器检测出视频帧中的人脸位置；然后进行人脸关键点检测，人脸关键点检测器结合人脸检测器输出的人脸位置信息计算出视频帧中人脸的关键点坐标；结合人脸关键点坐标检测结果，投影计算3D人脸坐标位置，计算学生视线；最后注意力检测器结合人脸关键点坐标检测结果，计算视频中人脸部姿态、动作、表情等分析学生注意力情况。数据处理部分同时具有计时和人脸识别功能，当系统检测到学生长时间注意力不集中时，系统对该人脸进行人脸识别比对，得到该学生身份信息，并将该学生信息通过数据传输部分传送到显示屏4进行显示。同时，数据处理部分配有数据信息存储功能，记录课堂上注意力不集中的学生的信息，并保存其注意力不集中时间，以备查看。此外数据处理部分每周对系统检测结果进行分析，对长期注意力不集中的学生信息进行长期保存，对偶尔注意力不集中的学生信息做短期保存。

显示屏4为小尺寸LED显示屏，负责接收系统注意力检测结果并进行显示。LED显示器在亮度、功耗、可视角度和刷新速率等方面，都更具优势。LED显示屏4嵌入讲桌5内，显示屏4表面用一层钢化玻璃进行保护，钢化玻璃与讲桌5表面齐平。当LED显示屏4接收到数据处理单元传输过来的数据时，显示注意力不集中学生的姓名、头像、座位号以及注意力不集中时间长短；当LED显示屏4同时接收多个学生信息时，将进行滚动显示。

如图4所示，本实施中采用的网络架构为常规架构，处理平台处对数据的处理过程为常规的人脸识别技术，以及采用常规的算法处理，不属于本实施例保护范围。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型的范围内。本实用新型要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (6)

1.一种学生注意力检测装置，其特征在于：包括摄像头、电源、处理设备；教室内所有课桌或部分课桌安装有所述摄像头；所述摄像头与电源通过电线连接，与处理设备通信连接；所述课桌右前腿为中空结构，课桌面板的前侧设置有走线槽，走线槽上覆盖有盖板；所述走线槽与右前腿中空结构连通；教室地板下方设置有走线通道；课桌右前腿中空结构与走线通道连通。

2.根据权利要求1所述的一种学生注意力检测装置，其特征在于：所述摄像头安装在课桌前侧中间位置。

3.根据权利要求2所述的一种学生注意力检测装置，其特征在于：所述摄像头与处理设备通过无线或者数据线通信连接。

4.根据权利要求1至3任一所述的一种学生注意力检测装置，其特征在于：所述在课桌面板的前侧开设有用于容纳摄像头容纳槽，容纳槽的底部开设有孔；在课桌的桌肚内固定有驱动电机，驱动电机的传动轴向上穿过所述孔与摄像头的下表面固定，驱动电机带动摄像头升降；所述摄像头收纳后，其上表面等于或略低于课桌桌面。

5.根据权利要求4所述的一种学生注意力检测装置，其特征在于：所述走线槽与容纳槽连通。

6.根据权利要求1至3任一所述的一种学生注意力检测装置，其特征在于：所述处理设备包括显示屏、数据处理平台，所述显示屏与数据处理平台通过数据线连接；所述显示屏、数据处理平台分别通过电源线与电源电性连接；所述显示屏嵌于讲桌桌面内，数据处理平台设置在讲桌下方。

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