一種基于面部識(shí)別的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)方法及系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種基于面部識(shí)別的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)方法及系統(tǒng)，提供學(xué)員在整個(gè)學(xué)習(xí)課件期間實(shí)時(shí)進(jìn)行臉部特征識(shí)別，使網(wǎng)絡(luò)教學(xué)能夠達(dá)到與面對(duì)面的教學(xué)一樣的效果；同時(shí)允許一定次數(shù)的失敗，則能為學(xué)員在被實(shí)時(shí)監(jiān)控時(shí)，提供穩(wěn)定而流暢的學(xué)習(xí)環(huán)境，不因檢測(cè)失敗或其他原因而影響學(xué)員的學(xué)習(xí)；本系統(tǒng)還提供表情管理，更方便教師了解學(xué)員在學(xué)習(xí)課件時(shí)的反映，使網(wǎng)絡(luò)教學(xué)環(huán)境趨近于面對(duì)面教學(xué)；本系統(tǒng)提供的離線學(xué)習(xí)功能，使學(xué)員能夠在任何場(chǎng)合環(huán)境下進(jìn)行學(xué)習(xí)，同時(shí)還能達(dá)到被實(shí)時(shí)監(jiān)控的目的；同時(shí)由于系統(tǒng)還提供的日志管理模塊，使學(xué)員在用戶使用移動(dòng)終端進(jìn)行學(xué)習(xí)時(shí)，不因系統(tǒng)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)而增加更多的網(wǎng)絡(luò)流量，降低學(xué)習(xí)成本。
【專利說(shuō)明】一種基于面部識(shí)別的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)方法及系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及網(wǎng)絡(luò)教學(xué)領(lǐng)域，并且特別地，涉及一種具有實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)功能和教學(xué)反饋 的基于面部識(shí)別的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)方法及系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002] 網(wǎng)絡(luò)教學(xué)，是指在由通訊技術(shù)、微電腦技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、人工智能、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和多 媒體技術(shù)等所構(gòu)成的電子環(huán)境中進(jìn)行的學(xué)習(xí)，是基于技術(shù)的學(xué)習(xí)。
[0003] 網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的概念一般包含三個(gè)主要部分：以多種媒體格式表現(xiàn)的內(nèi)容；學(xué)習(xí)過(guò)程 的管理環(huán)境；以及由學(xué)習(xí)者、內(nèi)容開(kāi)發(fā)者和專家組成的網(wǎng)絡(luò)化社區(qū)。在當(dāng)今快節(jié)奏的文化 氛圍中，企業(yè)通過(guò)實(shí)施網(wǎng)絡(luò)教學(xué)具有的優(yōu)勢(shì)：靈活、便捷，員工可以在任何時(shí)間、任何地點(diǎn)進(jìn) 行；通過(guò)消除空間障礙，切實(shí)降低成本；提高了學(xué)習(xí)者之間的協(xié)作和交互能力。但是我們也 要看到在實(shí)施網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的過(guò)程中存在局限性和應(yīng)該注意的問(wèn)題。
[0004] 網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的局限性：缺乏人性化的溝通、教師和學(xué)員之間沒(méi)有互動(dòng)；對(duì)于學(xué)員的 學(xué)習(xí)過(guò)程，現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)是無(wú)法監(jiān)控的。學(xué)員在課件的播放過(guò)程中是否還在電腦前 學(xué)習(xí)，或者是否是他人代替學(xué)員本人在學(xué)習(xí)，或者學(xué)員是否在進(jìn)行與學(xué)習(xí)無(wú)關(guān)的活動(dòng)，如打 瞌睡等，對(duì)于這些情況現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)是無(wú)法監(jiān)控的。
[0005] 這就造成了很多企業(yè)、組織通過(guò)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)進(jìn)行培訓(xùn)、授課時(shí)效果不佳，并且由 于無(wú)法有效地監(jiān)控學(xué)員是否真正地學(xué)習(xí)。對(duì)于很多重要內(nèi)容的培訓(xùn)，如安全生產(chǎn)相關(guān)的培 訓(xùn)，如果學(xué)員不認(rèn)真學(xué)習(xí)，那么帶來(lái)的后果就會(huì)非常嚴(yán)重。
[0006] 現(xiàn)在很多網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)希望通過(guò)課后作業(yè)的方式提高學(xué)員的學(xué)習(xí)參與程度，但是 無(wú)法避免上述問(wèn)題的發(fā)生，鑒于此提出本發(fā)明。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明的目的在于提供一種基于臉部識(shí)別的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)方法及系統(tǒng)，所述的網(wǎng)絡(luò)教 學(xué)能夠?qū)崟r(shí)的監(jiān)測(cè)學(xué)員是否為本人在學(xué)，提供的表情管理能幫助教師了解學(xué)員是否認(rèn)真的 在學(xué)，提供的日志管理能監(jiān)測(cè)學(xué)員是否將應(yīng)該學(xué)習(xí)的內(nèi)容全部學(xué)習(xí)完成，因此本網(wǎng)絡(luò)教學(xué) 是在整個(gè)教學(xué)過(guò)程中實(shí)時(shí)進(jìn)行身份的識(shí)別和驗(yàn)證，避免了學(xué)習(xí)過(guò)程中的缺勤或替代等現(xiàn) 象，同時(shí)，使網(wǎng)絡(luò)教學(xué)能夠達(dá)到與面對(duì)面的教學(xué)一樣的效果。
[0008] 本發(fā)明的另一目的在于，提供一種在對(duì)閱讀者進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)的情況下，能夠穩(wěn)定 而流暢的提供學(xué)習(xí)的環(huán)境，不因檢測(cè)失敗或其他原因而影響學(xué)員的學(xué)習(xí)。
[0009] 本發(fā)明還有一目的在于，能夠在任何場(chǎng)合環(huán)境下進(jìn)行學(xué)習(xí)，同時(shí)還能達(dá)到被實(shí)時(shí) 監(jiān)控的目的。
[0010] 本發(fā)明提供的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)還能夠在用戶使用移動(dòng)終端進(jìn)行學(xué)習(xí)時(shí)，不因系統(tǒng)的 實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)而增加更多的網(wǎng)絡(luò)流量，降低學(xué)習(xí)成本。
[0011] 而人臉識(shí)別技術(shù)因具有不可復(fù)制、采集方便、不需要被拍者的配合而深受歡迎，因 此本發(fā)明結(jié)合人臉識(shí)別技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)教學(xué)相結(jié)合提供一種具有面部識(shí)別功能的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)方 法：使用網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的用戶包括：系統(tǒng)管理員、教師和學(xué)員，其中，
[0012] 系統(tǒng)管理員，負(fù)責(zé)維護(hù)一個(gè)以上的對(duì)比規(guī)則，在這些對(duì)比規(guī)則內(nèi)設(shè)置最大失敗次 數(shù)，這里的最大失敗次數(shù)是大于〇的整數(shù)，可以是3-5任意的數(shù)值，也可以是其它數(shù)值；
[0013] 教師，負(fù)責(zé)制作課件，同時(shí)為所述課件指定相似度閾值和對(duì)比規(guī)則，這里相似度閾 值可以是60%以上的任意數(shù)值，當(dāng)然閾值不能大于98%，大于98%則有可能檢測(cè)到的當(dāng)前 用戶的臉部圖像可能來(lái)源于照片；
[0014] 學(xué)員，可以下載課件，同時(shí)在學(xué)員學(xué)習(xí)所述課件的整個(gè)期間，實(shí)時(shí)讀取該學(xué)員當(dāng)前 的臉部特征碼，并與所述學(xué)員預(yù)先存儲(chǔ)的臉部特征碼進(jìn)行對(duì)比，如果二者的相似度大于教 師為該課件指定的閾值，則對(duì)比成功；反之對(duì)比失敗，當(dāng)對(duì)比失敗后，讀取教師為該課件指 定的對(duì)比規(guī)則，根據(jù)該對(duì)比規(guī)則確定學(xué)員是否可以繼續(xù)學(xué)習(xí)該課件。
[0015] 一般學(xué)生學(xué)習(xí)的課件都需要一個(gè)相對(duì)比較長(zhǎng)的時(shí)間，在這一個(gè)期間內(nèi)，學(xué)員可能 因?yàn)橹型竞人蛘吣脰|西，導(dǎo)致當(dāng)時(shí)的臉部特征對(duì)比失敗，因此，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明 允許在學(xué)生學(xué)習(xí)課件的期間出現(xiàn)對(duì)比失敗，而不進(jìn)行任何處理，因此設(shè)置了最大失敗次數(shù) 為3-5次，但是進(jìn)一步的，在實(shí)時(shí)進(jìn)行臉部特征對(duì)比時(shí)，一般采用每秒或者每?jī)擅腧?yàn)證一次 的頻率，因此設(shè)置3-5次的允許失敗次數(shù)可能達(dá)不到使學(xué)員流暢的學(xué)習(xí)課件的目的，但是 要是將允許失敗的次數(shù)設(shè)置的太大，又達(dá)不到實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的目的，因此本發(fā)明允許對(duì)累計(jì)的 失敗次數(shù)清零，比如每驗(yàn)證5-10次后（既5-20秒之間），如果期間進(jìn)行臉部特征對(duì)比失敗 累計(jì)的次數(shù)沒(méi)有大于系統(tǒng)預(yù)先設(shè)置的最大失敗次數(shù)，就認(rèn)為驗(yàn)證的5-10次內(nèi)都是該注冊(cè) 用戶本人在學(xué)習(xí)；或者也可以是實(shí)時(shí)進(jìn)行的臉部特征對(duì)比，連續(xù)成功5-10次（既5-20秒之 間）都死該注冊(cè)用戶本人在學(xué)習(xí)，此時(shí)系統(tǒng)也允許之前累計(jì)的，并且沒(méi)達(dá)到最大失敗次數(shù) 清〇。
[0016] 同樣的，系統(tǒng)還提供其他的清零規(guī)則，例如可以以時(shí)間長(zhǎng)度來(lái)計(jì)量，即一個(gè)時(shí)間長(zhǎng) 度內(nèi)，對(duì)比失敗次數(shù)未達(dá)到最大值，可以清零等等，只要是能達(dá)到實(shí)施對(duì)比，又不會(huì)影響用 戶學(xué)習(xí)課件的規(guī)則都涵蓋在本發(fā)明內(nèi)。
[0017] 本發(fā)明還提供了一套網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)，包括：用戶登錄模塊、教學(xué)管理模塊、面部特 征對(duì)比規(guī)則設(shè)置模塊、面部識(shí)別模塊，其中
[0018] 1.用戶登錄模塊，用于提供用戶登錄網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)，并識(shí)別用戶身份以及用戶的 基本信息?？捎糜谠O(shè)定各種用戶，如：教師、學(xué)生以及系統(tǒng)管理員等，并為該用戶分配權(quán)限； 同時(shí)還可以管理該用戶的基本信息，例如：可以設(shè)置教師信息、教師的課件、該教師的答疑 時(shí)間以及定義學(xué)員信息、該學(xué)員選擇的教學(xué)領(lǐng)域、該學(xué)生提問(wèn)的時(shí)間。
[0019] 2.教學(xué)管理模塊：供用戶在網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)內(nèi)實(shí)現(xiàn)，課程的制作、學(xué)習(xí)以及答疑的 功能。由課件管理模塊和視頻答疑模塊組成，其中，
[0020] 1)課件管理模塊：課件（courseware)是由教學(xué)目標(biāo)確定，教學(xué)內(nèi)容和任務(wù)分析， 教學(xué)活動(dòng)結(jié)構(gòu)及界面設(shè)計(jì)等環(huán)節(jié)，而加以制作的課程軟件。它與課程內(nèi)容有著直接聯(lián)系。在 本發(fā)明中，課件管理提供教師維護(hù)，提供學(xué)員下載的功能，并且本發(fā)明的課件只能通過(guò)本發(fā) 明提供的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)編輯和學(xué)習(xí)。
[0021] 2)視頻答疑模塊：由教師和學(xué)員參與的，支持學(xué)生提問(wèn)、教師回答，所述視頻答疑 模塊由所述網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)打開(kāi)。
[0022] 3.面部特征對(duì)比規(guī)則設(shè)置模塊：供系統(tǒng)管理員設(shè)置至少一個(gè)面部特征對(duì)比規(guī)則， 所述特征對(duì)比規(guī)則能設(shè)置最大失敗次數(shù)>〇,優(yōu)選2-5,并且在學(xué)員開(kāi)始學(xué)習(xí)課件時(shí)，最大失 敗次數(shù)清零；在學(xué)員學(xué)習(xí)時(shí)，為所述最大失敗次數(shù)設(shè)置清零時(shí)機(jī)，所述清零時(shí)機(jī)為下面的任 意一種情況：
[0023] 1)當(dāng)執(zhí)行面部特征對(duì)比5-10次后，所述最大失敗次數(shù)清零；
[0024] 2)當(dāng)執(zhí)行面部特征對(duì)比，并且所述面部特征對(duì)比連續(xù)成功3-5后，所述最大失敗 次數(shù)清零。
[0025] 4.面部識(shí)別模塊：供學(xué)員在下載和學(xué)習(xí)所述課件的整個(gè)期間，實(shí)時(shí)讀取該學(xué)員當(dāng) 前的臉部特征碼，并與所述學(xué)員預(yù)先存儲(chǔ)的臉部特征碼進(jìn)行對(duì)比，如果二者的相似度大于 教師為該課件指定的閾值，則對(duì)比成功；反之對(duì)比失敗，當(dāng)對(duì)比失敗后，讀取所述教師為所 述課件指定的對(duì)比規(guī)則，根據(jù)所述對(duì)比規(guī)則確定所述學(xué)員是否可以繼續(xù)學(xué)習(xí)所述課件。
[0026] 本發(fā)明提供的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)中的，面部識(shí)別模塊還包括影像處理器，連接影像處 理器的攝像裝置，影像處理器包括影像處理單元，攝像裝置定期或連續(xù)攝取用戶的面部影 像并傳輸至影像處理單元，通過(guò)計(jì)算，得到面部特征碼，面部識(shí)別模塊將面部特征碼與用戶 登錄模塊中預(yù)存的該用戶的面部特征碼進(jìn)行對(duì)比，這里，面部特征碼為二進(jìn)制碼。
[0027] 優(yōu)選的，本發(fā)明所述特征對(duì)比規(guī)則設(shè)置，包括清零規(guī)則設(shè)置，所述清零規(guī)則設(shè)置 為，在開(kāi)始執(zhí)行所述閱讀內(nèi)容管理模塊時(shí)，將累計(jì)失敗次數(shù)清零，同時(shí)，在以下情況之一時(shí)， 將累計(jì)失敗次數(shù)清零：
[0028] 1)當(dāng)執(zhí)行面部特征對(duì)比5-10次后，并且所述累計(jì)失敗次數(shù)小于所述最大失敗次 數(shù)時(shí)；
[0029] 2)當(dāng)執(zhí)行面部特征對(duì)比，連續(xù)成功3-5后，并且所述累計(jì)失敗次數(shù)小于所述最大 失敗次數(shù)時(shí)。
[0030] 優(yōu)選的，本發(fā)明還包括日志管理系統(tǒng)，包括：
[0031] 1)在執(zhí)行臉部特征對(duì)比的各步驟時(shí)，記錄日志數(shù)據(jù)，所述日志數(shù)據(jù)包括：序號(hào)、當(dāng) 前閱讀內(nèi)容、當(dāng)前閱讀用戶、當(dāng)前閱讀時(shí)間、對(duì)比情況、相似度、臉部特征碼以及提示信息；
[0032] 2)日志數(shù)據(jù)上傳功能，即將所述日志數(shù)據(jù)上傳至服務(wù)器，包括：自動(dòng)上傳和手工 上傳，
[0033] 所述自動(dòng)上傳功能：由所述內(nèi)容管理模塊調(diào)用，當(dāng)所述內(nèi)容閱讀完成后，所述內(nèi)容 管理模塊執(zhí)行日志上傳功能；
[0034] 所述手工上傳功能：在日志管理模塊中，用戶選擇所述手工上傳日志功能，將所述 日志數(shù)據(jù)上傳至服務(wù)器；
[0035] 3)所述日志管理還包括：對(duì)日志數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析模塊，即提供，為對(duì)所述日志數(shù)據(jù) 匯總查詢功能，包括：用戶信息、閱讀內(nèi)容信息、閱讀時(shí)間、中斷次數(shù)、成功次數(shù)、失敗次數(shù)、 相似度。
[0036] 優(yōu)選的，本發(fā)明還包括表情識(shí)別功能，所述的表情識(shí)別功能包括：
[0037] 1)提供提取所述用戶的臉部表情的功能；
[0038] 2)提供將用戶當(dāng)前的臉部表情與表情符號(hào)相對(duì)應(yīng)的功能；
[0039] 3)將所述表情符號(hào)存儲(chǔ)在所述日志管理模塊中的功能。
[0040] 優(yōu)選的，本發(fā)明所述用戶管理模塊包括：用戶設(shè)置模塊、訓(xùn)練庫(kù)管理和規(guī)則設(shè)置模 塊，其中
[0041] 1)用戶設(shè)置模塊，提供設(shè)置用戶的基本信息，包括：登錄名、用戶名、權(quán)限、對(duì)應(yīng)的 對(duì)比規(guī)則；
[0042] 2)訓(xùn)練庫(kù)管理，提供用戶與臉部特征碼的對(duì)應(yīng)關(guān)系，一個(gè)用戶對(duì)應(yīng)多個(gè)臉部特征 碼，在進(jìn)行臉部特征對(duì)比時(shí)，系統(tǒng)讀取用戶的實(shí)時(shí)臉部特征碼與存儲(chǔ)在所述訓(xùn)練庫(kù)中的所 述特征碼進(jìn)行相似度對(duì)比；
[0043] 3)規(guī)則設(shè)置模塊，提供用戶、課件和對(duì)比規(guī)則的對(duì)應(yīng)關(guān)系設(shè)置。
[0044] 優(yōu)選的，本發(fā)明所述閱讀內(nèi)容模塊包括：課件管理模塊和視頻答疑模塊，
[0045] 所述課件管理模塊，包括開(kāi)課申請(qǐng)、課件制作、學(xué)員選課和問(wèn)題庫(kù)等；
[0046] 所述視頻答疑模塊，包括，系統(tǒng)管理員為所述視頻答疑指定對(duì)比規(guī)則并提供日志 管理。
[0047] 優(yōu)選的，本發(fā)明還包括客戶端軟件，所述網(wǎng)絡(luò)教學(xué)軟件的客戶端軟件提供：課件上 傳、下載，提供在客戶端打開(kāi)所述教學(xué)管理模塊，提供在所述客戶端使用所述面部識(shí)別系統(tǒng) 監(jiān)控所述整個(gè)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)客戶端的執(zhí)行過(guò)程，所述客戶端安裝在有攝像頭的計(jì)算機(jī)或者移動(dòng) 存儲(chǔ)設(shè)備上如：計(jì)算機(jī)、手機(jī)、iPad等。
[0048] 本發(fā)明的客戶端軟件包括：
[0049] 1)登錄系統(tǒng)，用于用戶登網(wǎng)絡(luò)教學(xué)軟件，使用戶可以在系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)離線的學(xué)習(xí)和 監(jiān)控。
[0050] 2)用戶管理模塊，管理登陸用戶；
[0051] 3)人臉識(shí)別模塊，閱讀時(shí)進(jìn)行本地對(duì)比，因此還需要有本地的訓(xùn)練庫(kù)，在本地進(jìn)行 對(duì)比時(shí)，只對(duì)當(dāng)前用戶與本地訓(xùn)練庫(kù)存儲(chǔ)的臉部特征碼進(jìn)行比對(duì)，這樣可以節(jié)約流量，同時(shí) 方便用戶在任何時(shí)間、任何地點(diǎn)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)的教與學(xué)。
[0052] 4)日志管理模塊，記錄用戶在本地使用網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)時(shí)，進(jìn)行臉部特征對(duì)比產(chǎn)生 的數(shù)據(jù)信息，在使用完所述教學(xué)管理模塊后，系統(tǒng)自動(dòng)將所述日志數(shù)據(jù)上傳至服務(wù)器，當(dāng) 然，用戶也可以在日志管理模塊中選擇上傳日志數(shù)據(jù)。
[0053] 本發(fā)明提供的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)模塊還提供：公告管理模塊、開(kāi)課申請(qǐng)模塊、課件制作模 塊、留言板、公告牌、教師管理模塊、學(xué)員管理模塊等等其他跟網(wǎng)絡(luò)教學(xué)相關(guān)的模塊，由于這 些是現(xiàn)有技術(shù)，因此本發(fā)明不再論述。
[0054] 整個(gè)過(guò)程無(wú)需人為干預(yù)，完全實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)自動(dòng)化管理。
[0055] 優(yōu)選的，本系統(tǒng)還支持臉部表情處理，當(dāng)用戶登錄系統(tǒng)，在進(jìn)行實(shí)時(shí)的人臉檢測(cè) 時(shí)，可加入表情識(shí)別功能，根據(jù)每次檢測(cè)到的用戶表情，可以得到用戶當(dāng)前學(xué)習(xí)時(shí)的情況， 例如：當(dāng)學(xué)員認(rèn)真學(xué)習(xí)時(shí)，表情很專注；當(dāng)學(xué)員認(rèn)為所學(xué)課件很有趣味時(shí)，表情會(huì)很愉悅； 當(dāng)學(xué)員認(rèn)為所學(xué)課件很難時(shí)，表情會(huì)很嚴(yán)肅；當(dāng)學(xué)員沒(méi)有專注于學(xué)習(xí)時(shí)，表情會(huì)有些茫然。 當(dāng)然本發(fā)明提供的表情處理功能，還可以以一種圖形的形式表示學(xué)員當(dāng)前的狀態(tài)，例如： 騰訊QQ、MSN等聊天系統(tǒng)中的表情圖釋。這些實(shí)時(shí)取得的臉部表情可以隨日志數(shù)據(jù)一同反 饋給制作該課件的教師，教師在查看日志數(shù)據(jù)時(shí)，可以形象直觀的了解到學(xué)員實(shí)時(shí)的學(xué)習(xí) 情況，更好的模擬教師在課堂教學(xué)的效果，而采用表情圖釋實(shí)時(shí)取得學(xué)員的臉部表情同日 志一同反饋給教師的優(yōu)點(diǎn)是：經(jīng)過(guò)統(tǒng)計(jì)的數(shù)據(jù)可以幫助教師高效、便捷的了解學(xué)員學(xué)習(xí)情 況，同時(shí)節(jié)約了數(shù)據(jù)傳輸?shù)牧髁?，并使人機(jī)交互更加友好、親切。
[0056] 本發(fā)明的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)，監(jiān)控學(xué)員學(xué)習(xí)的整個(gè)過(guò)程，保證學(xué)員本人完成整個(gè)課件 的學(xué)習(xí)，防止教師制作的課件被濫用的情況，同時(shí)保證學(xué)員在學(xué)習(xí)過(guò)程中不會(huì)因?yàn)樵黾恿?實(shí)時(shí)監(jiān)控功能而影響學(xué)習(xí)的效率實(shí)現(xiàn)教師授課，整個(gè)過(guò)程無(wú)需人為干預(yù)，完全實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)自 動(dòng)化管理。同時(shí)本系統(tǒng)提供離線學(xué)習(xí)，學(xué)員可將所學(xué)課件下載到適合學(xué)員自身學(xué)習(xí)的設(shè)備 上，方便學(xué)員隨時(shí)隨地學(xué)習(xí)，同時(shí)節(jié)約流量，降低學(xué)員學(xué)習(xí)的時(shí)間成本和金錢成本；同時(shí)在 學(xué)習(xí)完成后，將學(xué)習(xí)過(guò)程以統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的形式反饋給教師，便于教師掌握學(xué)員的學(xué)習(xí)情況，在 企業(yè)管理中，便于教師為下一步的教學(xué)計(jì)劃提供參考。進(jìn)一步的，本發(fā)明提供的互動(dòng)答疑提 高了教學(xué)質(zhì)量，加深了學(xué)員對(duì)所學(xué)課件的理解。
[0057] 下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步詳細(xì)的描述。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0058] 圖1 :本發(fā)明的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)流程示意圖；
[0059] 圖2 :根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的基于面部識(shí)別的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)框圖。

【具體實(shí)施方式】
[0060] 下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。
[0061] 如圖1流程圖所示，本發(fā)明提供的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)方法為：當(dāng)學(xué)員登錄到網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng) 時(shí)，系統(tǒng)首先讀取訓(xùn)練庫(kù)中的該學(xué)員的臉部特征碼，在學(xué)員開(kāi)始學(xué)習(xí)課件的時(shí)候，調(diào)用該學(xué) 員學(xué)習(xí)該課件的對(duì)比規(guī)則，然后系統(tǒng)調(diào)用影像處理器實(shí)時(shí)得到學(xué)員的臉部特征碼并與該學(xué) 員訓(xùn)練庫(kù)中的臉部特征碼對(duì)比，如果二者的相似度未達(dá)到閾值，則累計(jì)失敗次數(shù)+1，延時(shí)一 段時(shí)間后進(jìn)行下一次的臉部特征對(duì)比；反之直接延時(shí)一段時(shí)間后進(jìn)行下一次的臉部特征對(duì) 比，
[0062] 當(dāng)累計(jì)失敗次數(shù)大于系統(tǒng)設(shè)置的最大失敗次數(shù)時(shí)，系統(tǒng)中止當(dāng)前正在學(xué)習(xí)的課 件，等待注冊(cè)學(xué)員重新登錄。注冊(cè)學(xué)員重新登錄，有兩種情況：
[0063] 第一種是，系統(tǒng)停止執(zhí)行特征對(duì)比，等待學(xué)員重新登錄系統(tǒng)；
[0064] 第二種是，系統(tǒng)不停止執(zhí)行特征對(duì)比，當(dāng)檢測(cè)到學(xué)員正確的臉部特征后，同時(shí)系統(tǒng) 也達(dá)到清零策略的設(shè)置，將失敗次數(shù)清零后，系統(tǒng)自動(dòng)登錄，再次進(jìn)行對(duì)比。
[0065] 3)清零規(guī)則，在特征對(duì)比規(guī)則設(shè)置中還包括清零規(guī)則，清零規(guī)則就是定義累計(jì)失 敗次數(shù)可以清零，以及累計(jì)次數(shù)何時(shí)清零，當(dāng)達(dá)到清零規(guī)則的設(shè)置時(shí)，系統(tǒng)將累計(jì)失敗次數(shù) 清零，
[0066] 可以是，每執(zhí)行一定次數(shù)的臉部特征對(duì)比后，累計(jì)失敗次數(shù)清零，這里的一定次 數(shù)，優(yōu)選為5-10次之間的任一值；
[0067] 也可以是，執(zhí)行臉部特征對(duì)比連續(xù)成功一定次數(shù)后，累計(jì)失敗次數(shù)清零，這里的一 定次數(shù)，優(yōu)選為3-10次之間的任一值；
[0068] 還可以是，每執(zhí)行一定時(shí)間的臉部特征對(duì)比后，累計(jì)失敗次數(shù)清零，這里的一定時(shí) 間，優(yōu)選為5-10秒之間的任一值；
[0069] 也可以是，執(zhí)行臉部特征對(duì)比連續(xù)成功一定時(shí)間后，累計(jì)失敗次數(shù)清零，這里的一 定時(shí)間，優(yōu)選為3-10秒之間的任一值。
[0070] 舉例來(lái)說(shuō)，在執(zhí)行第一種清零規(guī)則時(shí)，設(shè)置的清零規(guī)則為每秒執(zhí)行一次對(duì)比，執(zhí)行 6次對(duì)比時(shí)將累計(jì)失敗次數(shù)清零，同時(shí)允許在6次對(duì)比中，有2相似度低于閾值，S卩：當(dāng)學(xué)員 開(kāi)始學(xué)習(xí)課件時(shí)，先將累計(jì)失敗次數(shù)清零，當(dāng)執(zhí)行了 6次對(duì)比后有4次對(duì)比成功，此時(shí)再次 將累計(jì)失敗次數(shù)清零，繼續(xù)執(zhí)行臉部特征對(duì)比。
[0071] 在這個(gè)例子中，本發(fā)明提供的6秒執(zhí)行了 6次對(duì)比，其中成功了 4次，允許兩次失 敗的方法，與系統(tǒng)在6秒內(nèi)執(zhí)行4次對(duì)比，要求成功4次對(duì)比都要成功的方法相比，優(yōu)點(diǎn)為： 系統(tǒng)在滿足實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的條件下，最大可能的提高了驗(yàn)證成功率，使學(xué)員能夠更流暢的使用 本發(fā)明提供的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)。
[0072] 在本發(fā)明中，不限于實(shí)施例中提供的累計(jì)失敗次數(shù)清零的方法，還可以包含其他 允許臉部特征對(duì)比失敗，而不影響學(xué)員學(xué)習(xí)課件的情況。
[0073] 本發(fā)明還供了一種基于面部識(shí)別的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)。如圖2所示本發(fā)明提供的網(wǎng) 絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)，包括：用戶登錄模塊、訓(xùn)練庫(kù)、規(guī)則管理模塊、課件管理模塊、視頻答疑、日志管 理、面部特征對(duì)比規(guī)則設(shè)置及面部識(shí)別模塊和論壇、教學(xué)領(lǐng)域設(shè)置等，其中
[0074] 1.用戶登錄模塊，供用戶登錄所述面部識(shí)別系統(tǒng)，包括：用戶管理、訓(xùn)練庫(kù)以及規(guī) 則設(shè)置等。其中
[0075] 1)用戶管理模塊，提供用戶的基本信息，例如：登錄名、用戶名、權(quán)限、對(duì)應(yīng)的對(duì)比 規(guī)則等內(nèi)容，例如：

【權(quán)利要求】
1. 一種基于面部識(shí)別的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)方法，其特征在于，所述網(wǎng)絡(luò)教學(xué)方法提供可供閱讀 的內(nèi)容，所述內(nèi)容被有權(quán)限的用戶閱讀，同時(shí)在所述用戶閱讀所述內(nèi)容的整個(gè)期間，實(shí)時(shí)讀 取所述用戶的臉部特征碼，并與所述用戶預(yù)先存儲(chǔ)的臉部特征碼進(jìn)行對(duì)比，如果二者的相 似度大于閾值，則對(duì)比成功；反之對(duì)比失敗，當(dāng)對(duì)比失敗后，根據(jù)所述用戶和所述內(nèi)容對(duì)應(yīng) 的對(duì)比規(guī)則，判斷所述用戶是否可以閱讀所述內(nèi)容。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于面部識(shí)別的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)方法，其特征在于，在所述對(duì) 比規(guī)則中設(shè)置最大失敗次數(shù)，所述最大失敗次數(shù)>0,優(yōu)選2-5。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于面部識(shí)別的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)方法，其特征在于，所述對(duì)比 規(guī)則為： 1) 首先，檢測(cè)所述內(nèi)容是否已完成，如果所述內(nèi)容已經(jīng)完成，結(jié)束所述內(nèi)容；反之，實(shí) 時(shí)讀取的所述用戶當(dāng)前的臉部特征碼，并將實(shí)時(shí)讀取到的所述用戶的臉部特征碼，與所述 用戶預(yù)先存儲(chǔ)的臉部特征碼，進(jìn)行對(duì)比； 2) 當(dāng)兩者的相似度大于或等于所述相似度閾值時(shí)，所述面部特征對(duì)比成功，此時(shí)執(zhí)行 步驟3)，反之，所述面部特征對(duì)比失敗，此時(shí)執(zhí)行步驟4); 3) 當(dāng)所述面部特征對(duì)比成功時(shí)，延時(shí)一段時(shí)間，執(zhí)行步驟1); 4) 當(dāng)所述面部特征對(duì)比失敗時(shí)，累計(jì)失敗次數(shù)+1 ; 5) 此時(shí)，檢測(cè)累計(jì)失敗次數(shù)是否達(dá)到最大失敗次數(shù)，未達(dá)到所述失敗最大次數(shù)時(shí)，延時(shí) 一段時(shí)間，執(zhí)行步驟1);反之，中止所述內(nèi)容，等待用戶重新登錄。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種基于面部識(shí)別的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)方法，其特征在于，所述對(duì)比 規(guī)則包括清零規(guī)則，在所述內(nèi)容開(kāi)始閱讀時(shí)，所述累計(jì)失敗次數(shù)清零；在用戶閱讀內(nèi)容的整 個(gè)期間，當(dāng)滿足下列條件之一，對(duì)所述累計(jì)失敗次數(shù)清零： 1) 當(dāng)執(zhí)行面部特征對(duì)比5-10次后，并且所述累計(jì)失敗次數(shù)小于所述最大失敗次數(shù)時(shí)； 2) 當(dāng)執(zhí)行面部特征對(duì)比，連續(xù)成功3-5后，并且所述累計(jì)失敗次數(shù)小于所述最大失敗 次數(shù)時(shí)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1-4所述的任意一種基于面部識(shí)別的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)方法，其特征在于，還 包括日志管理，所述日志管理為： 1) 在執(zhí)行臉部特征對(duì)比的各步驟時(shí)，記錄與特征對(duì)比的相關(guān)的數(shù)據(jù)，所述的與特征對(duì) 比相關(guān)的數(shù)據(jù)為日志數(shù)據(jù)，所述日志數(shù)據(jù)包括：序號(hào)、當(dāng)前閱讀內(nèi)容、當(dāng)前閱讀用戶、當(dāng)前閱 讀時(shí)間、對(duì)比情況、相似度、臉部特征碼以及提示信息； 2) 當(dāng)所述內(nèi)容完成后，自動(dòng)將所述用戶的日志數(shù)據(jù)上傳至服務(wù)器，或者，當(dāng)所述內(nèi)容完 成后，所述用戶將所述日志數(shù)據(jù)上傳至服務(wù)器； 3) 所述日志管理還包括：對(duì)所述日志數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)處理，所述統(tǒng)計(jì)處理結(jié)果包括：用 戶信息、閱讀內(nèi)容信息、閱讀時(shí)間、中斷次數(shù)、成功次數(shù)、失敗次數(shù)、相似度。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1-5所述的任意一種基于面部識(shí)別的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)方法，其特征在于，還 有包括表情識(shí)別功能，所述的表情識(shí)別功能包括： 1) 在實(shí)時(shí)進(jìn)行臉部特征比對(duì)時(shí)，當(dāng)取得所述用戶的臉部特征碼的同時(shí)提取所述用戶的 臉部表情； 2) 在所述日志管理中，將所述用戶當(dāng)前的臉部表情對(duì)應(yīng)的表情符號(hào)存儲(chǔ)在所述日志數(shù) 據(jù)中。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1-6所述的任意一種基于面部識(shí)別的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)方法，其特征在于，所 述用戶包括：系統(tǒng)管理員、教師和學(xué)員，所述閱讀內(nèi)容包括：課件和視頻答疑， 所述系統(tǒng)管理員設(shè)置一個(gè)以上的對(duì)比規(guī)則； 所述教師制作所述課件，同時(shí)為所述課件指定對(duì)比規(guī)則和所述相似度對(duì)比閾值，所述 閾值大于60%并且小于98%，優(yōu)選77% ; 所述學(xué)員下載所述課件； 所述教師和學(xué)員同時(shí)使用所述視頻答疑，系統(tǒng)管理員為所述視頻答疑指定對(duì)比規(guī)則。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于面部識(shí)別的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)方法，其特征在于，所述網(wǎng)絡(luò) 教學(xué)方法可在有攝像頭的計(jì)算機(jī)或者移動(dòng)存儲(chǔ)設(shè)備上使用。
9. 一種根據(jù)權(quán)利要求1-8所述的任意一種基于面部識(shí)別的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)方法的一種基于 面部識(shí)別的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，包括：教學(xué)管理、用戶管理模塊、特征對(duì)比規(guī)則設(shè)置 模塊、臉部特征碼、相似度閾值，其中 所述教學(xué)管理提供對(duì)閱讀內(nèi)容的管理，由所述網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)調(diào)用； 所述用戶管理模塊，供用戶登錄所述網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)，并識(shí)別用戶身份以及用戶的基本 信息； 所述特征對(duì)比規(guī)則設(shè)置模塊，提供設(shè)置至少一種臉部特征對(duì)比規(guī)則，并供所述閱讀內(nèi) 容管理模塊調(diào)用； 所述臉部特征碼，以二進(jìn)制碼存儲(chǔ)的所述用戶的臉部信息； 所述相似度閾值大于60 %，優(yōu)選77 %。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種基于面部識(shí)別的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，所述臉部 特征對(duì)比規(guī)則為： 1) 設(shè)置所述臉部特征對(duì)比允許的最大失敗次數(shù)的值； 2) 在使用閱讀管理模塊的整個(gè)期間，累計(jì)實(shí)時(shí)臉部特征對(duì)比失敗次數(shù)； 3) 當(dāng)所述臉部特征對(duì)比累積失敗次數(shù)大于或等于所述最大失敗次數(shù)時(shí)，停止所述閱讀 內(nèi)容，等待用戶重新登錄；反之，繼續(xù)進(jìn)行臉部特征對(duì)比。
【文檔編號(hào)】G06Q50/20GK104299178SQ201410332064
【公開(kāi)日】2015年1月21日 申請(qǐng)日期:2014年7月11日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月11日
【發(fā)明者】謝燦豪, 周濟(jì)濟(jì) 申請(qǐng)人:北京神州智聯(lián)科技有限公司