Captura e análise de dados biométricos no ambiente educacional por meio de visão computacional

Abstract

Currently, one of the main challenges in the educational environment is capturing students' attention in the classroom. This work aims to provide educators with a feedback tool regarding students' attention in the classroom, aiming to measure and enhance their pedagogical approaches. To achieve this, the project proposes the development of a system to analyze students' attention in the classroom using computer vision techniques. By utilizing facial detection and head orientation estimation, the program identifies students' gaze direction based on head orientation angles, thus performing attention verification. The methodology involves data capture in real educational settings, allowing quantitative and qualitative analyses of students' behavior across several types of classes and environments. Through these class recordings, the system was tested and validated, providing crucial insights into its effectiveness and limitations. The results obtained indicate the potential to deliver relevant feedback to educational institutions, contributing to improving pedagogical strategies and fostering a more engaging and effective learning environment.

Atualmente, um dos principais desafios presentes no ambiente educacional é a captação da atenção dos alunos em sala de aula. Este trabalho tem o objetivo de fornecer uma ferramenta de feedback aos educadores sobre o foco dos alunos durante a aula, visando a medição e o aperfeiçoamento de suas abordagens pedagógicas. Para isso, o projeto teve como propósito o desenvolvimento de um sistema de análise da atenção dos alunos em classe por meio da visão computacional. Utilizando técnicas de detecção facial e estimativa da orientação da cabeça, o programa identifica a direção do olhar dos alunos com base nos ângulos da orientação da cabeça, e assim realiza a verificação da atenção. A metodologia envolve a captura de dados em ambiente educacional real, permitindo análises quantitativas e qualitativas do comportamento dos estudantes em diversos tipos de aulas e ambientes. A partir destas gravações de aulas, o sistema foi testado e validado, fornecendo informações essenciais para compreender sua eficácia e limitações. Os resultados obtidos indicam potencial para fornecer feedback relevante às instituições de ensino, contribuindo para aprimorar as estratégias pedagógicas e promover um ambiente de aprendizado mais envolvente e eficaz.