[发明专利]学习状态跟踪和分析设备和系统

权利要求书

1.学习状态跟踪和分析设备，其特征在于，包括视频拍摄器、图像帧提取与判断器、面部区域图像信息提取器、肢体区域图像信息提取器和学习状态分析判断器；其中，

所述视频拍摄器，用于对预设对象进行拍摄，以此获得所述预设对象的学习过程视频；

所述图像帧提取与判断器，用于从所述学习过程视频中依次提取得到相应的若干图像帧，并在所述图像帧包含超过预定面积比例值的预设对象图像信息时，将对应所述图像帧判断为有效图像帧；

所述面部区域图像信息提取器，用于从所述有效图像帧中，提取所述预设对象面部区域对应的第一图像信息；

所述肢体区域图像信息提取器，用于从所述有效图像帧中，提取所述预设对象肢体区域对应的第二图像信息；

所述学习状态分析判断器，用于通过预设图像信息分析模型对所述第一图像信息和所述第二图像信息进行分析计算，从而得到所述预设对象的实时学习状态分析结果。

2.如权利要求1所述的学习状态跟踪和分析设备，其特征在于：

所述视频拍摄器包括双目拍摄单元、对象追踪单元和拍摄动作调整单元；其中，

所述双目拍摄单元包括两个相对于所述预设对象分别处于不同位置处的拍摄仪，两个所述拍摄仪用于分别拍摄所述预设对象在不同视角的学习过程视频；

所述对象追踪单元用于对所述预设对象进行热红外线的定位与跟踪，从而确定所述预设对象的实时位置；

所述拍摄动作调整单元用于根据所述实时位置，调整每一个所述拍摄仪各自的拍摄角度和/或拍摄景深。

3.如权利要求2所述的学习状态跟踪和分析设备，其特征在于：

所述视频拍摄器还包括位置偏差确定单元；其中，

所述位置偏差确定单元用于计算所述实时位置与预设对象的期望标准位置之间的水平位置偏差值和纵深位置偏差值；

所述拍摄动作调整单元包括拍摄角度调整子单元和拍摄景深调整子单元；

所述拍摄角度调整子单元用于在所述水平位置偏差值超过预设水平位置偏差允许范围时，调整每一个所述拍摄仪各自的水平拍摄角度；

所述拍摄景深调整子单元用于在所述纵深位置偏差值超过预设纵深位置偏差允许范围时，调整每一个所述拍摄仪各自的拍摄焦距长度。

4.如权利要求1所述的学习状态跟踪和分析设备，其特征在于：

所述图像帧提取与判断器包括图像帧提取单元和图像帧有效性判断单元；其中，

所述图像帧提取单元用于根据预定时间间隔，从所述学习过程视频中依次提取得到相应的若干图像帧；

所述图像帧有效性判断单元用于在所述图像帧包含超过预定面积比例值的预设对象图像信息时，将对应所述图像帧判断为有效图像帧。

5.如权利要求4所述的学习状态跟踪和分析设备，其特征在于：

所述图像帧有效性判断单元包括人物-背景边界确定子单元、人物对象面积占比计算子单元、面积占比对比子单元和有效图像帧确定子单元；其中，

所述人物-背景边界确定单元用于根据所述图像帧中的人物所属像素和背景所属像素之间的区分结果，确定所述图像帧中所述预设对象与背景之间的像素分界线；

所述人物对象面积占比计算子单元用于计算所述像素分界线在所述图像帧所限定的预设对象区域对应面积、与所述图像帧全区域面积之间的实际面积比；

所述面积占比对比子单元用于将所述实际面积比与所述预定面积比例值进行大小关系的对比；

所述有效图像帧确定子单元用于在所述面积占比对比子单元确定所述实际面积比超过所述预定面积比例值时，将对应所述图像帧确定为有效图像帧。