[发明专利]一种课堂实时监测与评估系统及其工作方法、创建方法

摘要

本发明提供一种课堂实时监测与评估系统，包括依次连接的视频采集模块、数据调度模块、图像分析模块、结果统计模块；数据调度模块包括第一存储器和一先入先出队列子模块；图像分析模块包括一基于YOLO网络的行为表情分析网络模型，该行为表情分析网络模型包括若干个流水设置的网络层、用以存储每个网络层输出结果的两个第二存储器、以及YOLO输出层；YOLO输出层分别与最后一级网络层、结果统计模块连接，用以将输出结果传输至结果统计模块；结果统计模块对其中的异常行为进行统计分析。本发明能够实时显示学生的听课表现，能帮助教师随时掌握学生的情况，及时提醒听课走神的学生、更改教学方式、调整教学方案，切实提高教学质量。

主权项

1.一种课堂实时监测与评估系统，其特征在于，所述课堂实时监测与评估系统为一FPGA系统，包括依次连接的视频采集模块、数据调度模块、图像分析模块、结果统计模块；所述视频采集模块用以实时采集教室内的视频图像，将采集的视频图像解析成若干帧后依次发送至数据调度模块；所述数据调度模块包括至少一个第一存储器和一先入先出队列子模块，数据调度模块将接收到的图像帧发送至第一存储器，经过先入先出队列依次进入图像分析模块进行图像分析；所述图像分析模块包括一基于YOLO网络的行为表情分析网络模型，该行为表情分析网络模型包括若干个流水设置的网络层、用以存储每个网络层输出结果的两个第二存储器、以及用以输出分析结果的YOLO输出层；每个所述网络层包括对应设置的卷积层与池化层，卷积层和池化层的输出结果交替写入两个第二存储器中，以实现乒乓操作；所述行为表情分析网络模型隔层之间的启动切换由握手信号决定，即：由握手信号启动的卷积层和池化层交替地从两个第二存储器中读取数据，进行处理后发送至下一级网络层；所述YOLO输出层分别与最后一级网络层、结果统计模块连接，用以将输出结果传输至结果统计模块；所述结果统计模块接收图像分析模块发送的分析结果，对其中的异常行为进行统计分析。