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学生の振る舞い検出による授業雰囲気の推定に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 16K00502
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 学習支援システム
研究機関有明工業高等専門学校

研究代表者

菅沼 明  有明工業高等専門学校, 創造工学科, 教授 (70235852)

研究分担者 森山 英明  有明工業高等専門学校, 創造工学科, 講師 (00633009)
下園 幸一  鹿児島大学, 総合科学域共同学系, 准教授 (20253510)
吉武 春光  西南学院大学, 商学部, 教授 (30182744)
松野 良信  有明工業高等専門学校, 創造工学科, 准教授 (90259961)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2018年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2017年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2016年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワード授業雰囲気の推定 / 教師の動作推定 / 学生の状態推定 / 画像処理 / 知的学習支援システム
研究成果の概要

伝統的な教室で行われる授業を対象に,授業の雰囲気を推定する手法に関して研究を行ってきた.まず,授業の参加者を教師と学生とし,それぞれをカメラで撮影し,画像処理を行うことで教師・学生の動作を推定する.学生の動作に関しては,居眠りを検出する手法を構築した.まず,Raspberry Piを使用したシステムで1人のみが映る画像から顔の向きを検出した.その後,教室の前方から撮影した画像(4,5人の学生が写っている画像)からそれぞれの学生の動作を推定する.教師の動作推定に関しては,4つの動作に分類することを可能にした.

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究では,授業に参加する人物を教師と学生とに分け,それぞれをカメラで撮影した映像を解析することで,人物の動作を推定し,授業の雰囲気を推定する手法を構築してきた.学生の動作を推定する手法は,複数の学生が映る画像から居眠りをしている者を見つけ出す.この機能を利用すると,学生が授業にどの程度集中しているかを知ることができると考える.
教師の動作を推定する手法は,教師が授業を振り返るさいに利用できる情報を抽出できると考えている.教師が行う板書とそれを利用した説明の配分やテキストの解説の長さなどを振り返ることができる.これらは,授業のわかりやすさの向上に利用できると考える.

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (8件)

すべて 2019 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 6件)

  • [雑誌論文] キャリアWi-Fiを導入したキャンパス無線LANシステム2017

    • 著者名/発表者名
      升屋正人, 下園幸一, 高橋至, 相羽俊生, 川原智徳, 古屋保, 小田謙太郎, 佐藤豊彦, 森邦彦
    • 雑誌名

      国公立大学情報システム研究会, 大学情報システム環境研究

      巻: 20 ページ: 81-93

    • NAID

      40021293347

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Detection of Dozing Students from an Ordinary Classroom Scene with CV technique2019

    • 著者名/発表者名
      Taichi Kuriyama, Akira Suganuma
    • 学会等名
      The 7th IIAE International Conference on Industrial Application Engineering 2019
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Pose Estimation of Player's Hand with CNN for the Hand Pose Rally System2018

    • 著者名/発表者名
      Motoya Hirakawa, Akira Suganuma
    • 学会等名
      International Conference on Science, Technology & Education 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Kinectを用いた撞球姿勢判定システムの開発2017

    • 著者名/発表者名
      三島聖志、菅沼明
    • 学会等名
      情報処理学会九州支部 火の国シンポジウム
    • 発表場所
      鹿児島大学
    • 年月日
      2017-03-01
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Extracting a Teacher on the Platform for Estimating His Motion from a Lecture Scene2017

    • 著者名/発表者名
      NAKAYAMA Takuya, NOGUCHI Takuro and SUGANUMA Akira
    • 学会等名
      International Conference on Applied Electrical and Mechanical Engineering 2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Tracing Method for Observing Children with the Movable camera2017

    • 著者名/発表者名
      HATSUMURA Satoshi and SUGANUMA Akira
    • 学会等名
      International Conference on Intelligent Systems and Image Processing 2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Development of Stance Correction System for Billiard Beginner Player -Stance Estimation with the Position of Arm Joint-2016

    • 著者名/発表者名
      Masashi Mishima and Akira Suganuma
    • 学会等名
      International Symposium on Intelligent Signal Processing and Communication Systems 2016
    • 発表場所
      タイ王国 プーケット
    • 年月日
      2016-10-25
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A Detecting Method of Human at the Rear of Player Using Raspberry Pi2016

    • 著者名/発表者名
      Yoshitsugu Yamaguchi and Akira Suganuma
    • 学会等名
      International Conference on Science, Technonogy & Education 2016
    • 発表場所
      タイ王国 パタヤ
    • 年月日
      2016-09-01
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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