[发明专利]一种基于眼动轨迹跟踪的远程学习监控系统及其监控方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种监控系统及其监控方法，特别是涉及一种基于眼动轨迹跟踪的远程学习监控系统及其监控方法。

背景技术

近年来，随着网络技术的成熟和普及，远程教育作为终身学习的一种手段，已被人们普遍接受。然而，由于远程教育与课堂学习存在较大区别：课堂学习是在教师的监管下完成的，而远程教育是一种自主学习，没有教师的监管的学习模式，容易受学习者自身原因、环境因素等的影响，导致远程教学的学习效果很难达到课堂学习的效果，甚至导致有些学习者无法顺利完成学习任务。可见，远程教育的学习监控问题是一个亟待解决的问题。

关于眼动研究，早在19世纪就有人通过考察人的眼球运动来研究人的心理活动，通过分析记录到的眼动数据来探讨眼动与人的心理活动的关系。本发明正是基于学习者的眼动轨迹跟踪，提供一种远程学习监控系统及监控方法。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术之不足，提供一种基于眼动轨迹跟踪的远程学习监控系统及其监控方法，其通过对学习者的眼动轨迹进行实时采集和分析、判断，并根据判断结果进行相应的处理，以此对远程学习者进行实时监控，从中提高学习者的远程学习效率。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种基于眼动轨迹跟踪的远程学习监控系统，包括：

学习者计算机，其提供一学习者学习用的屏幕；

信号采集装置，用来实时采集学习者注视学习者计算机屏幕的眼动轨迹；

通讯网络，用来提供数据的远程传输；

监控中心，用来对输入的数据进行分析、判断和处理，并输出对应的处理结果；

信号采集装置与学习者计算机进行数据通讯，前者将所采集到的学习者的眼动轨迹信息传输给后者；学习者计算机通过通讯网络与监控中心实现数据通讯，前者将所接收的眼动轨迹信息转化为眼动轨迹数据，并传输给后者，由后者对所接收的眼动轨迹数据进行分析、判断和处理，并将对应的处理结果以数据或语音形式传输至学习者计算机。

所述监控中心包括用来对输入的数据进行分析和判断的数据服务器、用来根据输入的数据进行处理的监控终端；数据服务器通过所述通讯网络与所述学习者计算机实现数据通讯，数据服务器与监控终端进行通讯连接，前者将判断结果输出给后者，由后者根据判断结果进行处理，并将对应的处理结果以数据或语音形式传输至学习者计算机。

所述监控终端包括监控者计算机和/或教师计算机，监控者计算机和教师计算机分别提供一屏幕。

所述信号采集装置为红外摄像头采集装置，该红外摄像头采集装置通过蓝牙通信设备或USB接口与所述学习者计算机实现数据通讯。

所述监控终端通过所述数据服务器及通讯网络与所述学习者计算机实现数据通讯，或者，所述监控终端通过所述通讯网络与所述学习者计算机实现数据通讯。

一种基于眼动轨迹跟踪的远程学习监控系统的监控方法，包括如下步骤：

信号采集装置对学习者注视学习者计算机屏幕的眼动轨迹进行实时采集，并将所采集的眼动轨迹信息传输给学习者计算机；

学习者计算机将所接收的眼动轨迹信息转化为眼动轨迹数据，并通过通讯网络传输给监控中心；监控中心对所接收的眼动轨迹数据进行分析，判断该眼动轨迹数据是否异常；

监控中心对所接收的判断结果进行处理：若该判断结果异常，则监控中心以数据或语音形式向学习者计算机传输相应的处理结果，若该判断结果正常，则监控中心不像学习者计算机传输任何处理结果。

所述眼动轨迹数据包括学习者眼睛的注视点和注视时间。

所述判断结果包括学习者的眼睛注视点没有规律、学习者的眼睛注视点离开屏幕、学习者的眼睛注视点在屏幕的某个位置停留时间过长、学习者的眼睛注视点有规律。

所述处理结果包括学习内容的变换、学习内容的播放方式的改变、暂停播放学习内容、学习者状态的提醒和互动中的一种或者几种。

所述监控中心包括数据服务器和监控终端，监控终端包括监控者计算机和/或教师计算机，监控者计算机和/或教师计算机分别提供一屏幕；所述学习者计算机将眼动轨迹数据传输给数据服务器，数据服务器对所接收的眼动轨迹数据进行分析和判断，并输出判断结果给监控者计算机和/或教师计算机；若判断结果为异常，则监控者计算机和/或教师计算机以数据或语音形式向学习者计算机传输相应的处理结果，若判断结果正常，则监控者计算机和/或教师计算机不向学习者计算机传输任何处理结果。