課堂是學(xué)校教育的主要活動場所,課堂教學(xué)過程中的師生互動情況反映了學(xué)生對課堂的參與情況以及教師對課堂的掌控力度,是數(shù)字化刻畫教學(xué)整體概貌的重要組成部分。對于教師改進教學(xué)手段,提升教學(xué)水平,營造良好的教學(xué)氛圍有著重要的作用。因此,結(jié)合現(xiàn)有的計算機視覺技術(shù)、音頻識別技術(shù)和教學(xué)評估原則,對教學(xué)過程中的師生互動行為進行測量,形成針對教師課堂教學(xué)互動的客觀評價和反饋,對提升課堂教學(xué)質(zhì)量有著重要價值。本文研究了課堂教學(xué)場景下,教師指令識別以及學(xué)生響應(yīng)行為識別算法以及相關(guān)系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)。論文主要貢獻是設(shè)計并實現(xiàn)了課堂師生互動行為分析系統(tǒng)。利用拾音器采集教學(xué)過程中師生的音頻,并實現(xiàn)了對教師指令的識別以及課堂語言的分析。利用Kinect傳感器采集學(xué)生的體感信息數(shù)據(jù),并提出了基于人體上肢骨骼坐標、移動速度、頭部偏轉(zhuǎn)角度的綜合特征描述向量,采用改進的DTW相似度匹配方法進行學(xué)生響應(yīng)行為的識別。最終實現(xiàn)了集數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)識別分析、數(shù)據(jù)展示于一體的課堂師生互動行為分析系統(tǒng)。試驗結(jié)果表明,本文提出的系統(tǒng)框架能夠很好的運作,行為識別方案能夠很好識別學(xué)生的響應(yīng)行為,通過豐富模板庫能夠提升檢測效果,有著一定的實用性。同...

【文章頁數(shù)】：62 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
1. 緒論
    1.1. 研究背景及意義
    1.2. 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.3. 課題來源及研究內(nèi)容
    1.4. 論文章節(jié)組織安排
2. 相關(guān)技術(shù)概述
    2.1. 教師指令識別相關(guān)技術(shù)概述
    2.2. 人體行為識別相關(guān)技術(shù)概述
    2.3. 本章小結(jié)
3. 課堂師生互動行為分析系統(tǒng)設(shè)計
    3.1. 需求分析
    3.2. 系統(tǒng)框架設(shè)計
    3.3. 數(shù)據(jù)采集模塊設(shè)計
    3.4. 教師指令識別模塊設(shè)計
    3.5. 數(shù)據(jù)分析模塊設(shè)計
    3.6. 本章小結(jié)
4. 課堂師生互動行為分析系統(tǒng)的實現(xiàn)
    4.1. 數(shù)據(jù)采集模塊實現(xiàn)
    4.2. 教師指令識別模塊實現(xiàn)
    4.3. 簡單行為檢測模塊實現(xiàn)
    4.4. 數(shù)據(jù)分析模塊實現(xiàn)
    4.5. 本章小結(jié)
5. 系統(tǒng)測試及結(jié)果分析
    5.1. 測試場景
    5.2. 系統(tǒng)基礎(chǔ)功能測試
    5.3. 師生互動評估綜合測試
    5.4. 本章小結(jié)
6. 總結(jié)與展望
    6.1. 總結(jié)
    6.2. 展望
致謝
參考文獻
附錄1 攻讀學(xué)位期間發(fā)表(投稿)的學(xué)術(shù)論文



本文編號：3891923