[发明专利]一种教学智能录播系统学生起坐检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种教学智能录播系统学生起坐检测方法，适用于现代信息化教室、智能课堂教学录播系统、精品课程录制、交互式教学系统的建设。

背景技术

随着教育信息化的发展，多媒体课件在教学过程中应用的日益广泛，越来越多的学校建成或在建电子信息化教室(简称电教室)，电教室不但能进行多媒体教学，还有专人将教学过程同步录制下来，形成学校课堂教学录像。目前的课堂教学录像，不但有课件拍摄，还有学生起立回答问题、教师黑板板书、教师讲解问题的拍摄，因为拍摄角度的不同，势必需要多个机位摄像机参与拍摄，多机位的拍摄需要有导播来完成各摄像机之间的镜头转场、特技等现场编辑，这就需要众多的摄像人员和一位导播员。随着国家“精品课程”建设项目推广，以及传统的教学评估、示范课录制、教学观摩、远程教学等建设，无一不需要课堂教学录像，为了将管理电教室的教师从繁重的录播任务解放出来，自动录播系统出现了，能够自动进行多机位拍摄，自动导播，录像录制和教师讲课同步进行，课结束了，多媒体课堂教学录像自动完成了。

学生起坐检测方法，提供学生起坐信号给教学智能录播系统，供自动导播模块进行自动导播。当给出学生起立信号时，自动导播模块将视频信号切换到学生拍摄机位，并根据学生的位置远近，进行相应的调焦；当给出学生坐下信号的时候，自动导播模块将视频信号切回教师拍摄机位。

目前学生起坐检测方法，是靠电容压感的方式，学生起坐时，电容接触传感器给出不同的电平信号，单片机将信号翻译为起坐状态，并结合位置编码，通过无线模块，将学生起坐信息发送出去。电容压感学生起坐检测器，需要改装学生的座椅，要经常更换检测器的电源，存在着不好维护问题。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种不需要改装学生座椅，易于维护的教学智能录播系统学生起坐检测方法。

本发明实现上述目的的技术方案是：一种教学智能录播系统学生起坐检测方法，其创新点于：在学生起立区域设置至少两台摄像机，检测的步骤为：

(a)、图像采集和标定，每个摄像机的采集卡均采集一帧视频，每个摄像机均标定学生起立区域；

(b)、运动检测，采用了将运动部分检测出来，以及使用图像间的减法；

(c)、学生检测，包括以下步骤：运动目标检测、双摄像机学生跟踪、学生起坐判断；

(d)、上报学生位置，根据学生检测的结果，将学生的起坐、位置信息上报给导播模块。

所述摄像机为2个，所述摄像机安装的位置是在第一排学生前面或者是最后一排。

所述运动检测的方法为背景差分法，所述背景差分法包括背景建模与更新、背景差分、前景检测，所述背景建模与背景更新为：背景是指背景图像，内只有静止物体，内无运动物体，或运动物体有运动模糊，背景建模是指在可能有运动目标的图像中下，经过若干时间，得到背景图像，

所述运动检测的方法为帧间差分法，所述帧间差分法包括帧间差分、前景检测。

所述背景建模方法为：令代表背景帧图像，初始化为第一帧，n表示当前时刻，(x，y)代表像素的位置，表示当前帧图像，渐进均值滤波背景建模可以用如下公式表示：

Ibn(x,y)=α·Icn(x,y)+(1-a)·Ibn-1(x,y)]]>

均值滤波背景建模可以用如下公式表示：