[发明专利]一种基于人脸识别在线英语教育系统

摘要

本发明公开了一种基于人脸识别在线英语教育系统，包括学生端、信息处理云端、教师端、人脸识别摄像头、身份识别模块、身份库、信息储存模块、发音对比模块、评分模块、储存信息发送模块与移动智能终端，所述学生端由注册与登录模块、学生提问模块、显示终端、第一语音模块与反馈模块组成，所述教师端由实时录像模块、第二语音模块、课程内容模块、教师提问模块、课堂评分模块、考试模块与反馈信息处理模块组成；本发明通过评分模块，来对学生的英文发音进行评分，让学生能够了解到自己发音的准确程度，同时通过反馈信息处理模块，能够让教师了解到自己授课过程中学生没有掌握好的知识点，给教师下次备课提供了方便。

主权项

1.一种基于人脸识别在线英语教育系统，其特征在于，包括学生端、信息处理云端、教师端、人脸识别摄像头、身份识别模块、身份库、信息储存模块、发音对比模块、评分模块、储存信息发送模块与移动智能终端；所述学生端由注册与登录模块、学生提问模块、显示终端、第一语音模块与反馈模块组成；所述教师端由实时录像模块、第二语音模块、课程内容模块、教师提问模块、课堂评分模块、考试模块与反馈信息处理模块组成；所述人脸识别摄像头与身份识别模块通信连接，所述身份识别模块与身份库通信连接，所述身份库与身份识别模块通信连接，所述学生端与身份识别模块通信连接，所述学生端与信息处理云端通信连接，所述教师端与信息处理模块通信连接，所述信息储存模块与信息处理云端通信连接，所述发音对比模块与信息储存模块通信连接，所述评分模块与发音对比模块通信连接，所述评分模块与移动智能终端通信连接，所述储存信息发送模块与信息储存模块通信连接；所述信息处理云端用于处理教师端和学生端发出信息，所述信息储存模块用于储存信息处理云端处理的信息内容，所述发音对比模块用于对比教师和学生的发音，所述评分模块用于给学生的英文发音进行评分，且具体评分过程中如下：步骤一：信息储存模块将信息处理云端处理好的内容按照来源的不同分别标记为A与B，其中A表示学生端，B表示教师端，学生端有若干个，即将A标记为Ai，i＝1……n；步骤二：B通过第二语音模块发出的英文语音会被标记成b，Ai通过第一语音模块发出的和B发出英文语音同样内容的语音会被标记成ai；步骤三：发音对比模块会将ai与b转化为音轨图进行对比；步骤四：当ai与b的音轨相似度在90％及以上时，即相对应的Ai的评分为优秀；步骤五：当ai与b的音轨相似度在70％到89％之间时，即相对应的Ai的评分良好；步骤六：当ai与b的音轨相似度在60％到69％之间时，即相对应的Ai的评分合格；步骤七：当ai与b的音轨相似度在60％以下时，即相对应的Ai的评分不合格；步骤八：评分模块会将实时的评分信息发送到学生的智能移动终端和教师端；步骤九：优秀对应的评分为90分、良好对应的评分为80分，合格对应的评分为60分，不合格对应着评分为0分；所述课堂评分模块用于教师在课时结束后给学生进行课堂评分，所述考试模块用于在所有课时结束后给学生进行考试并评分，所述总评分模块用于给学生进行总评分，其具体评分方法如下：步骤一：将学生每个课时的发音分Ai相加得到总发音分K，再将总课时数标记为G，通过公式C＝N/G可以得到学生的发音平均分C；步骤二：将教师通过教师评分模块给学生的评分标记为W；步骤三：将学生通过考试模块考试出的成绩标记为E；步骤四：结合C、W与E能够计算出学生的总成绩，因为C、W与E对总成绩的影响程度不一，为了凸显出C、W与E对总成绩的影响，现加入修正值进行修正；将C的修正值赋为T1、将W的修正值赋为T2、将E的修正值赋为T3，且T1<T2<T3，T1+T2+T3＝1；步骤五：通过公式Q＝CT1+WT2+ET3,可以得到学生的总成绩Q；所述学生提问模块用于学生向教师提问，所述人脸识别摄像头用于采集学生的人脸特征并将人脸特征传输到身份识别模块中与身份库中的信息进行对比判定，其具体判定过程如下：步骤一：学生在第一使用该系统时会使用注册与登录模块进行注册，注册时会人脸识别摄像头会将拍摄学生的正脸与两边侧脸的照片，同时学生还需要在注册与登录模块上设置登录密码与补充个人信息，采集到的人脸照片与个人信息会被传输到身份库中进行储存；步骤二：当学生第二次登录该系统时，人脸识别摄像头会拍摄学生人脸照片，身份识别模块会将实时拍摄的照片与身份库中预存的照片进行比对；步骤三：当对比照片相似度在80％以上时，可以直接通过验证；步骤四：当对比照片相似度在百分之70％到80％之间时，需要进行二次验证二次验证的照片相似度在70％以上时，可以通过验证；步骤五：当对比照片相似度在60％到70之间时，需要学生再输入预设密码，当预设密码输入正确，可以通过验证；步骤六：当对比照片相似度在60％一下，不予验证通过；所述学生提问模块用于学向教师提问，所述教师提问模块用于教师向学生提问，所述课程内容模块用于让教师展示该节课的所有知识点，所述信息反馈模块用于让学生反馈课程中未听懂的内容，所述反馈信息处理模块用于处理学生反馈的信息，其具体处理过程如下：步骤一：教师将当日课程的知识点输入到课程内容模块中，并对知识点进行分类，同时对分类好的知识点进行标记；步骤二；将知识点按照顺序标记成Mx，x＝1……n；步骤三：学生可以通过显示终端查看到知识点内容，并可以将自己未能理解的知识点通过反馈模块反馈到教师端；步骤四：教师端中的反馈信息处理模块会对学生端反馈回的信息进行记录并处理，同时对反馈回的相每个知识点的次数标识为Pi，i＝1……n；步骤五；通过Mx*Pi＝K的公式可以得到单个知识点的反馈次数K；步骤六：将K按照从大到小的顺序进行排列，当知识点的数量大于预设值时，可选择K值最大前两个知识点作为下节课的知识点，当知识点的数量小于预设值时可选择K值最大的一个知识点作为下节课的知识点；所述实时录像模块会将教师讲课的内容记录下来，所述储存信息发送模块用于向移动端发送讲课视频，其具体处理方法如下；步骤一：录像模块在教师讲课时将教师讲课的内容实时的记录下来，并将记录下的信息内容传输到信息处理云端中进行处理；步骤二：信息处理云端将处理好的视频内容标记上时间标签发送到信息储存模块中进行备份储存；步骤三：在视频内容被储存好后，储存信息发送模块会将视频内容发送到移动智能终端上；步骤四：学生在下课后可以通过移动智能终端来回看教学视频；所述评分模块会同时将评分信息发送到教学端与移动智能终端上。