一種幼兒園兒童視頻及數據採集與分析系統的製作方法

2023-04-28 21:07:06 1

本發明涉及一種結合室內定位技術的幼兒園兒童視頻及數據採集與分析系統。

背景技術：

我國是世界人口大國，現有的大部分幼兒園所，學生與老師的比例一般在10∶1以上，與發達國家6∶1的配比，仍有較大的差距。幼兒園所具有兒童密度大，兒童活動區域多，較大的師生比例，使老師很難一對一的去發現和跟蹤每一個孩子的性格和興趣愛好。

技術實現要素：

本發明的目的是提供一種結合室內定位技術的幼兒園兒童視頻及數據採集與分析系統。

為了達到上述目的，本發明提供了一種幼兒園兒童視頻及數據採集與分析系統，其特徵在於，包括發射單元、嗅探單元、視頻採集單元和本地終端機；所述的發射單元與攜帶該發射單元的兒童的身份信息綁定，並能夠發射藍牙信號；所述的嗅探單元和視頻採集單元設於幼兒園的各功能區域內，當發射單元發射的藍牙信號進入嗅探單元的嗅探範圍內後，嗅探單元能夠記錄攜帶該發射單元的兒童身份信息、進入時間和離開時間數據並通過區域網發送到本地終端機，本地終端機能夠控制該功能區域內的視頻採集單元開啟或關閉，視頻採集單元採集到的視頻數據上傳到本地終端機。

優選地，所述的本地終端機根據視頻採集規則控制該功能區域內的視頻採集單元開啟或關閉，所述的視頻採集單元視頻採集規則包括：某一功能區域從第一個攜帶發射單元的兒童進入開始錄製，到最後一名攜帶發射單元的兒童離開該區域結束錄製視頻。

優選地，所述的幼兒園兒童視頻及數據採集與分析系統還包括數據云單元，所述的本地終端機能夠在各功能區域內的視頻採集單元所上傳的視頻文件中，切取各兒童進入、離開時間之間的時間段視頻，存入各對應兒童的視頻存儲文件夾中，並上傳給數據云單元。

更優選地，所述的本地終端機能夠根據嗅探單元發送的兒童身份信息、進入時間和離開時間，統計得出兒童進入幼兒園的各功能區域的頻次數據以及在幼兒園的各功能區域所逗留的時長數據。

更優選地，所述的幼兒園兒童視頻及數據採集與分析系統還包括應用單元，應用單元能夠與數據云單元進行數據交換，數據云單元能夠將與該應用單元對應的數據發送給該應用單元。

優選地，所述的發射單元內設置運動檢測裝置，能夠感知兒童的運動量。

優選地，所述的發射單元能夠感知兒童的位置。

優選地，所述的視頻採集單元在接收到本地終端機發出的採集信號時開始視頻錄製，在接收到本地終端機發出的結束信號時結束錄製並存儲、上傳視頻至本地終端機。

優選地，所述的各功能區域具有唯一編號定義，各功能區域的編號與該功能區域內的嗅探單元綁定.

優選地，所述的各功能區域的嗅探單元與該功能區域內的視頻採集單元綁定。

優選地，所述的各功能區域為不同房間或房間內的不同區域。

與現有技術相比，本發明的有益效果是：

本發明首創在幼兒園所中，利用IBEACON藍牙定位技術，全自動的進行每個個體兒童在園所中的區域定位、興趣愛好分析、活動視頻採集及應用。大幅提高了兒童個性數據的採集效率，並將採集的結果進行分析整理後，形成大數據對比，供家長，老師使用，適用於各種幼兒園所進行兒童數據分析。

本發明採用了高度智能化的定位技術，在幼兒園所在師資較為緊張的現實狀況下，依然能個性化的體現園所每一名兒童的興趣愛好。室內定位技術，可智能識別在園的每一個兒童的身份，及其在各功能活動室的活動情況，並通過數據云，實時採集其活動視頻，從而統計分析出各名兒童的興趣愛好，並通過視頻進行兒童的行為能力分析。本發明可大幅減少學校老師的統計分析工作。

附圖說明

圖1為幼兒園兒童視頻及數據採集與分析系統圖。

具體實施方式

下面結合具體實施例，進一步闡述本發明。應理解，這些實施例僅用於說明本發明而不用於限制本發明的範圍。此外應理解，在閱讀了本發明講授的內容之後，本領域技術人員可以對本發明作各種改動或修改，這些等價形式同樣落於本申請所附權利要求書所限定的範圍。

實施例

如圖1所示，一種幼兒園兒童視頻及數據分析系統，包括發射單元1、嗅探單元2、視頻採集單元3、本地終端機4、數據云單元5和應用單元6。

所述的發射單元1與攜帶該發射單元的兒童的身份信息綁定，並能夠發射藍牙信號；所述的嗅探單元2和視頻採集單元3設於幼兒園的各功能區域內，當發射單元1發射的藍牙信號進入嗅探單元2的嗅探範圍內後，嗅探單元2能夠記錄攜帶該發射單元的兒童身份信息、進入時間和離開時間數據並通過區域網發送到本地終端機4，本地終端機4能夠控制該功能區域內的視頻採集單元開啟或關閉，視頻採集單元採集到的視頻數據上傳到本地終端機4。

發射單元1為藍牙發射設備(如藍牙手環)，在本地終端機4中，會為園所建立兒童身份信息(ID)檔案，每一個兒童都會對應一個唯一身份信息編碼，在使用初期，將一個藍牙發射設備的硬體MAC地址與攜帶該藍牙發射設備的兒童的身份信息編碼進行綁定，此後，該被綁定的藍牙發射設備(手環)即是該名兒童唯一的身份識別器。藍牙發射設備內置有電池，經設置後，每5秒會向四周發射一次藍牙喚醒信號，該信號串中含有該藍牙發射設備的MAC地址，即該信號串中含有該藍牙發射設備所綁定兒童的身份信息。同時，藍牙發射設備內設有運動檢測裝置，能感知兒童的運動量。所述的藍牙發射設備還能夠感知兒童的位置。

根據幼兒園所教育需要，在幼兒園中設置各功能區域(科學室、建構室、藝術室、閱讀室等)，所述的嗅探單元2為藍牙信號嗅探器，視頻採集單元3為視頻採集器，所述的嗅探單元2和視頻採集單元3設於幼兒園的各功能室內。所述的各功能室具有唯一編號定義，在各功能室安裝一個藍牙信號嗅探器，在本地終端機4中，會將該藍牙信號嗅探器的硬體MAC地址，與該功能區域的編號綁定，綁定後，該藍牙信號嗅探器代表其所在的功能區域。同時，這些被設置的藍牙信號嗅探器，可定義數據上傳地址，並將地址統一定義為本地終端機4的地址，即設置後，藍牙信號嗅探器接收數據後，只會將數據上傳到指定的本地終端機4。在安裝及綁定藍牙信號嗅探器完成後，在該功能室內安裝一個視頻採集器和聲光電互動裝置。該視頻採集器可被本地終端機4設定IP位址，並在本地終端機4中，與同一功能室內的藍牙信號嗅探器相綁定，即綁定後，該視頻採集器只服務於同一功能室內的藍牙信號嗅探器。聲光電裝置的互動控制由藍牙信號嗅探器檢測到藍牙發射設備(手環)時自動啟動。

在本地終端機4中，預設置各藍牙發射設備的原始數據接收格式及其定義，在同一時間段內，有多個藍牙發射設備進、出時，對採集到的視頻進行分段切割並對應存儲的方法，以及統計數據的對比分析方法。

所述的數據云單元5為數據云伺服器，在數據云單元5中設定兒童興趣愛好分析表的格式，應用單元為手機客戶端，在應用單元中預設置與數據云伺服器的數據傳輸協議與方式，以及兒童檔案的展現方式及對應的改進建議模板。

所述的幼兒園兒童視頻及數據分析系統的工作流程為：

該園所內的所有綁定過藍牙發射設備的兒童，在持有藍牙發射設備在園所各功能室進出時，藍牙發射設備所發射的藍牙信號，被各功能室的藍牙信號嗅探器所接收，藍牙信號嗅探器將攜帶該發射單元的兒童的身份信息、進入時間、離開時間、運動量信息等數據上傳到指定地址的本地終端機4中。

本地終端機4在接收到上述信息後，根據視頻採集規則控制該功能區域內的視頻採集單元開啟或關閉，所述的視頻採集單元視頻採集規則包括：某一功能區域從第一個攜帶發射單元的兒童進入開始錄製，到最後一名攜帶發射單元的兒童離開該區域結束錄製視頻。

本地終端機4會根據接收到的是「進入」(藍牙信號由無到有)或是「離開」(藍牙信號從有到無)信息，發送信號到視頻採集器，所述的本地終端機4。當有複數個兒童先後進入同一功能室時，藍牙信號嗅探器會記錄各藍牙發射設備的進入、離開時間，一一對應並發送至本地終端機4，本地終端機4以此為依據，在第一個兒童進入時，通知開啟該功能室的視頻採集器並開始錄製視頻，在最後一個兒童離開時，通知關閉該功能室的視頻採集器並結束錄製視頻。所述的視頻採集器在接收到本地終端機4發出的採集信號時開始視頻錄製，在接收到本地終端機4發出的結束信號時結束錄製並存儲、上傳視頻至本地終端機4，從而做到有兒童進入房間時開始視頻採集，離開時關閉視頻採集，採集到的視頻數據，將經過本地終端機4上傳到數據云伺服器，並與所採集的兒童身份信息相綁定。

本地終端機4在收到一整段多名兒童的視頻後，能夠在各功能區域內的視頻採集單元所上傳的視頻文件中，切取各兒童進入、離開時間之間的時間段視頻，存入各對應兒童的視頻存儲文件夾中，並上傳給數據云單元5，供應用單元6調用。應用單元6能夠與數據云單元進行數據交換，數據云單元能夠將與該應用單元對應的信息數據與視頻數據發送給該應用單元6。

所述的本地終端機4能夠根據嗅探單元2發送的兒童身份信息、進入時間和離開時間，統計得出兒童進入幼兒園的各功能區域的頻次數據以及在幼兒園的各功能區域所逗留的時長數據。

數據云單元5在接收到各兒童身份信息的對應原始數據(各兒童身份信息，進入各功能室的頻次，在各功能室所逗留的時長，與之對應的視頻信息)後，經統計得出各年齡段、各地區、各班級、學校的兒童平均數據後，將各兒童身份信息的對應原始數據對各年齡段、各地區、各班級、學校的兒童平均數據進行對比，生成各兒童的興趣愛好分析表，存儲後，供應用單元6模塊調用。

應用單元6為手機客戶端，可根據各兒童的帳號密碼進入，並與該名兒童的藍牙發射手環相綁定，從而可依據權限從數據云伺服器調看該名兒童的各項分析表單，活動視頻，兒童檔案及對應的改進建議，並可根據藍牙發射手環與手機客戶端APP之間的信號強弱度，來判定兩者間的距離，進行防走丟警示。