[实用新型]一种线上学习专注度评估装置

说明书

本实用新型提供一种线上学习专注度评估装置，包括电源模块、处理器模块及受处理器模块控制的图像采集模块、通信模块及存储模块；图像采集模块包括长焦摄像头、红外摄像头、红外发射器及光电转换器，长焦摄像头用于检测人脸、确定瞳孔位置并拍照，红外发射器用于发射红外线光束，红外摄像头用于捕捉经角膜反射后的红外线光束，光电转换器用于接收长焦摄像头和红外摄像头发射的光信号并转换成电信号；处理器模块接收光电转换器的电信号并换算成专注度数据序列和专注度评估的参数，并由通信模块实时发送给线上学习的设备；存储模块用于存储长焦摄像头拍摄的照片、专注度数据序列和专注度评估的参数；电源模块用于给本装置供电。

技术领域

本实用新型涉及网络教育的技术领域，更确切地说涉及一种线上学习专注度评估装置。

背景技术

随着时代的进步，以及社会的发展，线上学习成为了一种主流的学习方式，线上学习这种教学方式打破了地域限制，提升了教学的便利性，在疫情期间几乎成为了学生唯一的学习方式。2019年教育部等十一部门联合印发《关于促进在线教育健康发展的指导意见》，其中也提到了，到2022年，现代信息技术与教育实现深度融合，在线教育质量也要提升，可见线上学习慢慢地将会成为一种主流的学习方式。

现在的线上学习反馈方式包括教师通过在线学习设备的摄像头实时观察学生听讲情况、布置课后作业检测学习情况或者通过线上学习平台记录学生学习时长，并没有能主动、实时反馈学生线上学习专注度的评估装置。眼动是视野搜索必不可少的要素，通常作为判断学习专注度的标准之一。通过检测学生的眼动数据，教师可以更好地掌握学生的专注度，并实时做出反馈；针对一些自由度较高的非直播线上学习方式，通过检测学生的眼动数据来评估学生的专注度，能帮助学生提高学习效率，并起到监督的作用。但是在线学习设备的摄像头像素低且无法调整焦距，用来确定学生瞳孔位置以及视觉焦点的误差大，检测学生的眼动数据以及对学习专注度的评估准确性也就差。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是，提供一种线上学习专注度评估装置，能主动、实时检测学生线上学习的专注度，帮助学生提高学习效率，帮助教师和家长监督自觉性较差的学生完成在线学习的任务。

本实用新型的技术解决方案是，提供一种线上学习专注度评估装置，包括图像采集模块、处理器模块、通信模块、存储模块及电源模块；图像采集模块包括长焦摄像头、红外摄像头、红外发射器及光电转换器，长焦摄像头用于检测人脸、确定瞳孔位置并拍照，红外发射器用于发射红外线光束，红外摄像头用于捕捉经角膜反射后的红外线光束，光电转换器用于接收长焦摄像头和红外摄像头发射的光信号并转换成电信号；处理器模块对图像采集模块、通信模块、存储模块及电源模块进行控制，还用于接收光电转换器的电信号并换算成专注度数据序列和专注度评估的参数；通信模块用于将所述的专注度数据序列实时发送给线上学习的设备；存储模块用于存储长焦摄像头拍摄的照片、专注度数据序列和专注度评估的参数；电源模块用于给图像采集模块、处理器模块、通信模块及存储模块供电。

与现有技术相比，本实用新型的线上学习专注度评估装置有以下优点：长焦摄像头作为主摄像头，能自动聚焦，增强了环境适应性，弥补了在线学习设备的摄像头像素低且无法调整焦距而导致远距离识别度低的缺陷；红外摄像头作为副摄像头，能捕捉由红外发射器发射并经角膜反射后的红外线光束，精度高，用来辅助判断注视的焦点能使测量数据更精确；长焦摄像头与红外摄像头联合采集学生的眼动数据，对学习专注度的评估准确性高，相较于专业的眼动测量装置所使用的高清摄像头，降低了成本且满足了需求。

优选的，图像采集模块还包括LED补光灯，LED补光灯用于给长焦摄像头补光并受处理器模块的控制。采用此结构，在光线较暗时，处理器模块控制LED补光灯启动，便于长焦摄像头检测到反光亮点并快速确定瞳孔位置。

优选的，通信模块采用无线通信模式。采用此结构，无线通信技术成熟，避免数据线接线麻烦且繁琐。