本发明属于显示设备屏保，涉及一种电子白板大屏设备自动屏保激活系统。
背景技术：
1、随着信息技术的迅猛发展，电子白板作为现代教育和会议的重要工具，逐渐取代了传统的黑板和白板，提供了更丰富的多媒体展示和互动功能。然而，在实际应用中，由于长时间显示静态内容，电子白板容易出现图像残留现象，这不仅影响了用户体验，也缩短了设备的使用寿命。屏幕图像残留是指当屏幕短时间显示静止图像或菜单后，切换到另一个图像时，屏幕上可能会留下一个“后像”。
2、目前，人们可以在无操作时通过自动激活动态屏保来减轻图像残留问题，然而，当设置开始自动激活屏保的时间太短时，屏幕可能频繁进入屏保状态而影响正常使用；当设置的时间太长又难以解决图像残留的问题。因此，如何协调自动激活屏保的时间和屏幕工作模式之间的关系成为亟需解决的问题。
技术实现思路
1、本发明提供了一种电子白板大屏设备自动屏保激活系统，旨在利用历史时期经验数据，根据不同工作模式的屏幕使用频率，设置不同无操作进入屏保的时间，解决屏保自动激活与工作状态不协调的问题。
2、本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
3、本申请提供了一种电子白板大屏设备自动屏保激活系统，包括应用识别模块、工作模式分析模块、时间设置模块、无操作检测模块、屏保激活模块和屏保退出模块，所述应用识别模块、工作模式分析模块、时间设置模块、无操作检测模块、屏保激活模块和屏保退出模块通信连接，其中：
4、所述应用识别模块，用于识别当前屏幕系统的已启动应用；
5、所述工作模式分析模块，用于将所述已启动应用输入预设的工作模式分析模型，输出当前工作模式；所述工作模式分析模型，包括以下构建步骤：
6、s1、收集历史时期屏幕工作数据，所述屏幕工作数据包括已启动应用和屏幕使用频率，所述屏幕使用频率包括有操作时长和相邻操作间隔时间；
7、s2、将各已启动应用类型转化成数值型数据；
8、s3、采用聚类分析方法对已启动应用进行分类，将屏幕工作数据划分成若干种具有相同或相似已启动应用组合特征的工作模式；
9、所述时间设置模块，用于将所述当前工作模式输入时间设置模型，输出预测的屏幕使用频率，并根据预测的屏幕使用频率设置屏保激活时间；所述时间设置模型，配置为随机森林模型，包括以下构建步骤：
10、t1、数据准备：准备包含解释变量和响应变量的数据集，所述解释变量为工作模式，所述响应变量为屏幕使用频率；
11、t2、数据集划分：将收集的数据集划分为训练集和测试集，其中采用数据集中70％的数据样本作为训练集，30％的数据样本作为测试集；
12、t3、随机抽样：从训练集中随机抽取若干个解释变量和数据样本，并有放回地构建多个不同的训练集；
13、t4、构建决策树：对于每个随机抽样的训练集，构建决策树模型；
14、t5、集成决策树：将构建好的多个决策树模型整合成随机森林模型，利用平均值做出最终的预测；
15、t6、模型评估：采用评估指标评估随机森林模型对测试集的预测性能，确定具有良好预测性能的最终模型；
16、所述无操作检测模块，用于监测当前屏幕是否正在操作，并在无操作时采用计时器开始计算无操作时间；
17、所述屏保激活模块，用于当屏幕无操作的时间超过所述屏保激活时间时，自动激活屏保；
18、所述屏保退出模块，用于当检测到用户触摸屏幕或使用遥控器时，退出屏保模式。
19、进一步地，所述工作模式包括教学模式、会议模式、展示模式、休闲模式和编辑模式。
20、进一步地，步骤s3中，所述聚类分析方法，配置为k-means聚类方法，包括以下步骤：
21、s31、归一化处理：将已启动应用数据变量进行归一化处理；
22、s32、初始化聚类中心：随机选取数据空间中的若干个数据对象作为初始聚类中心；
23、s33、初始化聚类簇：计算所有数据对象与初始聚类中心之间的欧式距离，将各数据对象划分至与其欧氏距离最小的初始聚类中心中，形成初始聚类簇；
24、s34、更新聚类中心：计算各初始聚类簇的数据对象的平均值，以该平均值作为新聚类中心；
25、s35、确定最终聚类簇：重复再次计算所有数据对象与新聚类中心之间的欧式距离，将各数据对象划分至与其欧氏距离最小的新聚类中心中，形成新聚类簇；再次计算各新聚类簇的平均值作为新聚类中心，直至新聚类中心不再发生改变后确定最终聚类簇，并根据各最终聚类簇中的已启动应用组合确定相应的工作模式。
26、进一步地，步骤s31中，所述归一化处理，计算公式为：
27、
28、式中，yi为归一化后的第i个已启动应用数据样本；ki为第i个已启动应用数据样本；kmax表示所有已启动应用数据样本的最大值；kmin表示所有已启动应用数据样本的最小值。
29、进一步地，步骤s33中，所述欧式距离，计算公式为：
30、
31、式中，d(x,ci)表示欧式距离函数；x为归一化后的数据对象；ci表示第i个聚类中心；n为数据集的样本数；xj表示数据集中第j个变量的数据对象；cij表示第j个变量的第i个聚类中心。
32、进一步地，步骤t4中，所述决策树模型，配置为cart模型。
33、进一步地，步骤t6中，所述评估指标采用准确率、精确率、召回率或f1值。
34、进一步地，所述时间设置模块，在选择设置时间后，将时间设置存储在设备的非易失性存储器中，以便下次启动相同工作模式时保持设置。
35、进一步地，所述无操作检测模块，当检测到用户开始操作时，重置计时器。
36、进一步地，所述屏保，显示黑屏和时钟ui，所述时钟ui显示当前时间和日期，格式与系统设置一致，并每隔两秒钟移动一次。
37、进一步地，所述屏保退出模块，在退出屏保后，恢复之前的显示内容。
38、本发明的有益效果：
39、(1)通过识别当前屏幕系统的已启动应用，确定当前屏幕的工作模式；将当前工作模式输入时间设置模型，输出预测的屏幕使用频率，并根据预测的屏幕使用频率设置屏保激活时间；当屏幕无操作的时间超过所述屏保激活时间时，自动激活屏保。本发明解决了现有技术难以协调自动激活屏保的时间契机与不同工作模式对屏幕使用频率需求之间的关系，导致对图像残留控制效果差的问题。
40、(2)通过收集历史时期屏幕工作数据，所述屏幕工作数据包括已启动应用和屏幕使用频率，采用聚类分析方法对已启动应用进行分类，将屏幕工作数据划分成若干种具有相同或相似已启动应用组合特征的工作模式，提高了对当前工作模式识别的效率。
41、(3)构建随机森林模型量化不同工作模式与其屏幕使用频率之间的关系，通过监测不同工作模式的屏幕使用频率来设置屏保激活时间，满足用户使用需求，提升用户体验。
1.一种电子白板大屏设备自动屏保激活系统，其特征在于：包括应用识别模块、工作模式分析模块、时间设置模块、无操作检测模块、屏保激活模块和屏保退出模块，所述应用识别模块、工作模式分析模块、时间设置模块、无操作检测模块、屏保激活模块和屏保退出模块通信连接，其中：
2.根据权利要求1所述的一种电子白板大屏设备自动屏保激活系统，其特征在于：所述工作模式包括教学模式、会议模式、展示模式、休闲模式和编辑模式。
3.根据权利要求1所述的一种电子白板大屏设备自动屏保激活系统，其特征在于：步骤s3中，所述聚类分析方法，配置为k-means聚类方法，包括以下步骤：
4.根据权利要求3所述的一种电子白板大屏设备自动屏保激活系统，其特征在于：步骤s31中，所述归一化处理，计算公式为：
5.根据权利要求3所述的一种电子白板大屏设备自动屏保激活系统，其特征在于：步骤s33中，所述欧式距离，计算公式为：
6.根据权利要求1所述的一种电子白板大屏设备自动屏保激活系统，其特征在于：所述随机森林模型，包括以下构建步骤：
7.根据权利要求6所述的一种电子白板大屏设备自动屏保激活系统，其特征在于：步骤t4中，所述决策树模型，配置为cart模型。
8.根据权利要求6所述的一种电子白板大屏设备自动屏保激活系统，其特征在于：步骤t6中，所述评估指标采用准确率、精确率、召回率或f1值。
9.根据权利要求1所述的一种电子白板大屏设备自动屏保激活系统，其特征在于：所述时间设置模块，在选择设置时间后，将时间设置存储在设备的非易失性存储器中，以便下次启动相同工作模式时保持设置。
10.根据权利要求1所述的一种电子白板大屏设备自动屏保激活系统，其特征在于：所述无操作检测模块，当检测到用户开始操作时，重置计时器。
11.根据权利要求1所述的一种电子白板大屏设备自动屏保激活系统，其特征在于：所述屏保，显示黑屏和时钟ui，所述时钟ui显示当前时间和日期，格式与系统设置一致，并每隔两秒钟移动一次。
12.根据权利要求1所述的一种电子白板大屏设备自动屏保激活系统，其特征在于：所述屏保退出模块，在退出屏保后，恢复之前的显示内容。
