[发明专利]一种基于脑电波的教学跟踪辅助系统

权利要求书

1.一种基于脑电波的教学跟踪辅助系统，其特征在于，包括脑电检测头套、通信网关和系统服务器，所述通信网关通过互联网络与系统服务器进行数据通信，所述脑电检测头套与通信网关建立数据通信连接，从而通过通信网关与系统服务器进行数据通信；

所述脑电检测头套包括用于进行脑电波信号采集的脑电采集模块，用于对采集的脑电波信号进行去噪预处理的脑电波预处理模块，以及用于对预处理后的脑电波信号进行对外数据发送的数据发送模块；

所述通信网关用于建立脑电检测头套与系统服务器之间的数据通信连接；

所述系统服务器中记录有不同时段所对应的教学课程信息，用于通过通信网关接收来自脑电检测头套的预处理后的脑电波信号，且对接收到的脑电波信号进行分析处理和清醒/困乏状态识别，并跟踪记录相应的清醒/困乏状态与所述脑电波信号所在时段的教学课程信息之间的对应关系，用以作为对脑电检测头套的检测对象针对所述教学课程的学习状态加以分析的辅助信息。

2.根据权利要求1所述基于脑电波的教学跟踪辅助系统，其特征在于，所述脑电检测头套有多个，且每个脑电检测头套对应设置有一个脑电ID；所述通信网关有至少一个，每个脑电检测头套均能够与至少一个通信网关建立数据通信连接；

所述脑电检测头套对外发送的预处理后的脑电波信号一并携带有所述脑电检测头套自身对应的脑电ID以及时间信息；

所述系统服务器中还记录有不同脑电ID对应的学员信息，系统服务器通过通信网关接收来自脑电检测头套的预处理后的脑电波信号后，根据脑电波信号携带的脑电ID以及时间信息分别确定所述脑电波信号对应的学员信息和教学课程信息，并对所述脑电波信号进行分析处理和清醒/困乏状态识别，从而跟踪记录所述脑电波信号对应的学员的清醒/困乏状态与教学课程信息之间的对应关系，用以作为对学员针对所述教学课程的学习状态加以分析的辅助信息。

3.根据权利要求2所述基于脑电波的教学跟踪辅助系统，其特征在于，所述系统服务器还用于根据跟踪记录的学员的清醒/困乏状态与教学课程信息之间的对应关系，统计出相同学员针对不同教学课程的清醒/困乏状态，用以作为对相应学员针对不同教学课程的学习状态加以分析的辅助信息。

4.根据权利要求2所述基于脑电波的教学跟踪辅助系统，其特征在于，所述系统服务器还记录有不同教学课程所对应的教师信息，用于根据跟踪记录的学员的清醒/困乏状态与教学课程信息之间的对应关系，统计出相同教学课程中各不同学员的清醒/困乏状态以及相应教学课程所对应的教师，用于作为对相应教师的教学课程对于学员学习状态的影响状况加以分析的辅助信息。

5.根据权利要求1所述基于脑电波的教学跟踪辅助系统，其特征在于，所述脑电波预处理模块采用双树复小波变换法对采集的脑电波信号进行去噪预处理。

6.根据权利要求5所述基于脑电波的教学跟踪辅助系统，其特征在于，所述脑电波预处理模块采用双树复小波变换法对采集的脑电波信号进行去噪预处理的去噪阈值函数f(W_h,l)为：

其中，W_h,l表示第h层双树复小波变换第l尺度上的小波系数，表示小波系数W_h,l对应的由去噪阈值函数得到的小波系数估计值，λ表示预先选定的阈值；sgn(·)为返回函数符号，exp(·)为指数函数符号。