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基本信息
- 項(xiàng)目名稱：
- 高校教室信息發(fā)布系統(tǒng)
- 來(lái)源：
- 第十二屆“挑戰(zhàn)杯”省賽作品
- 小類：
- 信息技術(shù)
- 大類：
- 科技發(fā)明制作B類
- 簡(jiǎn)介：
- 現(xiàn)在很多大學(xué)都存在自習(xí)室資源不足的情況，同學(xué)們經(jīng)常受找自習(xí)室難之苦，為此并設(shè)計(jì)一個(gè)可以查詢教室開放情況的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)。本系統(tǒng)包括兩個(gè)模塊：基層是數(shù)字圖像處理統(tǒng)計(jì)教室人數(shù)的模塊，表層是數(shù)據(jù)庫(kù)、網(wǎng)站模塊。教室人數(shù)統(tǒng)計(jì)模塊，識(shí)別當(dāng)前自習(xí)室各個(gè)座位是否有人；網(wǎng)頁(yè)、數(shù)據(jù)庫(kù)模塊發(fā)布教室課程安排信息及人數(shù)信息。這樣同學(xué)們可以用PC在相應(yīng)的權(quán)限下訪問(wèn)，方便了解自習(xí)室的開放情況和人數(shù)情況。
- 詳細(xì)介紹：
- 作品由兩部分組成，底層是基于圖像識(shí)別技術(shù)的教室人數(shù)統(tǒng)計(jì)及數(shù)據(jù)庫(kù)管理模塊，應(yīng)用層是基于網(wǎng)頁(yè)瀏覽器的教室狀態(tài)發(fā)布模塊，如圖1所示。 （1）系統(tǒng)底層數(shù)據(jù)庫(kù)中存放著各教室課表及實(shí)時(shí)教室人數(shù)信息。人數(shù)統(tǒng)計(jì)部分采用數(shù)字圖像識(shí)別技術(shù)，通過(guò)判斷當(dāng)前教室各個(gè)座位是否有人統(tǒng)計(jì)出教室總?cè)藬?shù)，進(jìn)而得到教室座位占用率，每處理完一幀圖像，便觸發(fā)系統(tǒng)更新一次數(shù)據(jù)庫(kù)中的人數(shù)信息。 （2）前臺(tái)是基于WEB網(wǎng)頁(yè)的教室狀態(tài)發(fā)布模塊，其通過(guò)訪問(wèn)數(shù)據(jù)庫(kù)，發(fā)布教室課程安排信息及實(shí)時(shí)人數(shù)信息。同學(xué)們可利用PC或手機(jī)在相應(yīng)的權(quán)限下訪問(wèn)，了解教室的開放情況和教室空座率，進(jìn)行自習(xí)室選擇。
作品圖片
作品專業(yè)信息
設(shè)計(jì)、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點(diǎn)、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標(biāo)
- 設(shè)計(jì)目的： 旨在開發(fā)一套教室狀況實(shí)時(shí)發(fā)布系統(tǒng)，其結(jié)合對(duì)教室的視頻自動(dòng)識(shí)別結(jié)果和教務(wù)課表，通過(guò)校園網(wǎng)發(fā)布教室占用情況和教室座位空閑率等信息，方便同學(xué)們有效選擇自習(xí)場(chǎng)所以及教務(wù)部門的管理，提高校園人性化、智能化管理水平。 基本思路： 作品由兩部分組成，底層是基于圖像識(shí)別技術(shù)的教室人數(shù)統(tǒng)計(jì)及數(shù)據(jù)庫(kù)管理模塊，應(yīng)用層是基于網(wǎng)頁(yè)瀏覽器的教室狀態(tài)發(fā)布模塊。 創(chuàng)新點(diǎn)： （1）研究了基于數(shù)字圖像識(shí)別技術(shù)統(tǒng)計(jì)各時(shí)段教室自習(xí)人數(shù)的方法。 （2）設(shè)計(jì)了基于WEB的無(wú)課教室和教室實(shí)時(shí)人數(shù)信息的發(fā)布平臺(tái)，還可顯示該教室當(dāng)前的空閑座位分布圖。 技術(shù)關(guān)鍵： （1）減小光強(qiáng)變化對(duì)圖像采集及處理的影響。采用光的歸一化方法實(shí)現(xiàn)圖像的光照不變性，能有效地解決光照不均勻?qū)D像處理帶來(lái)的影響。 （2）減小人員遮擋帶來(lái)的影響。通過(guò)統(tǒng)計(jì)學(xué)特征判斷和形態(tài)學(xué)特征判斷，有效地識(shí)別出教室中人員互相遮擋的情況，將誤判率降至5%以內(nèi)。 （3）在數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)上，通過(guò)優(yōu)化條件，數(shù)據(jù)記錄條數(shù)減少，在此基礎(chǔ)上對(duì)選擇語(yǔ)句進(jìn)行優(yōu)先級(jí)排列，減少了數(shù)據(jù)訪問(wèn)量，從而加快了網(wǎng)頁(yè)訪問(wèn)速度。 技術(shù)指標(biāo)： （1）系統(tǒng)適用于階梯教室和非階梯教室、在早晨、上午、中午、下午、晚上五個(gè)不同時(shí)段光照情況下進(jìn)行圖像識(shí)別，人數(shù)統(tǒng)計(jì)誤差小于5%。 （2）在2.1GHzCPU、2GB內(nèi)存的主機(jī)上，圖像的處理速度是8幀/秒，數(shù)據(jù)庫(kù)的人數(shù)信息更新速度是8次/秒。 （3）數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)時(shí)更新教務(wù)課表。 （4）網(wǎng)頁(yè)數(shù)據(jù)自動(dòng)更新周期為30秒。
科學(xué)性、先進(jìn)性
- 科學(xué)性與先進(jìn)性： 目前現(xiàn)有高校自習(xí)室查詢網(wǎng)站大多只能顯示教室課程信息，而本作品通過(guò)架設(shè)在教室正前方的攝像機(jī)采集圖像，進(jìn)行圖像實(shí)時(shí)處理，統(tǒng)計(jì)出教室現(xiàn)有人數(shù)。系統(tǒng)既可發(fā)布無(wú)課教室的信息，又可顯示教室現(xiàn)有人數(shù)和與靜態(tài)容量的對(duì)比，多條件供用戶選擇合適的自習(xí)室，突破了類似網(wǎng)站只顯示課程信息的局限。
獲獎(jiǎng)情況及鑒定結(jié)果
- 2010年10月，參加中國(guó)民航大學(xué)科技立項(xiàng)評(píng)審，榮獲二等獎(jiǎng)。
作品所處階段
- 實(shí)驗(yàn)室階段
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 獨(dú)家許可
作品可展示的形式
- 實(shí)物、產(chǎn)品、現(xiàn)場(chǎng)演示
使用說(shuō)明,技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì),適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說(shuō)明,市場(chǎng)分析,經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測(cè)
- 系統(tǒng)優(yōu)勢(shì)： 系統(tǒng)不僅能發(fā)布無(wú)課教室信息，還能顯示當(dāng)前無(wú)課教室的人數(shù)及人員位置分布圖，直觀地發(fā)布教室當(dāng)前狀況，為同學(xué)自習(xí)室選擇提供多角度參考，同時(shí)方便管理人員根據(jù)教室當(dāng)前人數(shù)對(duì)教室進(jìn)行管理。 應(yīng)用前景： 該系統(tǒng)不僅適用于各大中專院校的教室，還能應(yīng)用到會(huì)議室、禮堂等公共場(chǎng)所?？娠@示出當(dāng)前房間內(nèi)人員的具體分布位置，方便管理者對(duì)會(huì)場(chǎng)的管理，室內(nèi)的照明可據(jù)此進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)室內(nèi)照度的合理分布，促進(jìn)節(jié)能減排，具有廣泛的應(yīng)用前景。
同類課題研究水平概述
- （1）網(wǎng)頁(yè)部分： 目前北師大、天大、南開、清華等高校已經(jīng)有空閑教室查詢網(wǎng)站，可以將數(shù)據(jù)進(jìn)行多維度的篩選及顯示，但僅能提供空閑教室信息。圖12所示是南開大學(xué)的教室查詢頁(yè)面，雖然簡(jiǎn)潔，但不能顯示當(dāng)前教室人數(shù)。 本系統(tǒng)比以往的系統(tǒng)增加了人數(shù)統(tǒng)計(jì)模塊，完善了系統(tǒng)功能。 （2）人數(shù)統(tǒng)計(jì)部分： 公共場(chǎng)所統(tǒng)計(jì)人數(shù)是最近比較熱門的一個(gè)課題，前人在理論和實(shí)踐上做過(guò)很多工作。 在理論研究方面，早在1995年美國(guó)就有學(xué)者提出，通過(guò)在出入口垂直方向架設(shè)單個(gè)攝像機(jī)統(tǒng)計(jì)人流的方法，通過(guò)在地面標(biāo)定兩條線，來(lái)識(shí)別人進(jìn)出的方向，如圖2所示。當(dāng)時(shí)主要針對(duì)會(huì)議室、車站、商場(chǎng)等公共場(chǎng)所的人流統(tǒng)計(jì)，也用于實(shí)現(xiàn)一些特殊功能，如通過(guò)統(tǒng)計(jì)進(jìn)出人數(shù)實(shí)現(xiàn)電梯的優(yōu)化控制等等。至2005年，這一技術(shù)的算法基本成熟，通過(guò)人肩部和頭部的形狀特征進(jìn)行判別，然后根據(jù)地面上兩條實(shí)現(xiàn)標(biāo)定好的線來(lái)判斷方向。2005年至今，國(guó)內(nèi)已有多家公司先后推出成熟的產(chǎn)品，如上海匯納公司、北京文安公司不僅實(shí)現(xiàn)出入口的人流統(tǒng)計(jì)，還添加了數(shù)據(jù)整理和數(shù)據(jù)挖掘功能，可自動(dòng)生成需要的統(tǒng)計(jì)表格。 IPVA客流分析系統(tǒng)，該系統(tǒng)基于運(yùn)動(dòng)目標(biāo)智能跟蹤與識(shí)別技術(shù)，并通過(guò)人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、關(guān)鍵特征匹配等算法和智能統(tǒng)計(jì)模型，對(duì)指定單個(gè)或多個(gè)視頻監(jiān)控區(qū)域客流進(jìn)行視頻監(jiān)測(cè)、運(yùn)動(dòng)分析和特征分類，精確檢測(cè)出通過(guò)該區(qū)域客流量數(shù)據(jù)。IPVA系統(tǒng)還提供全面的數(shù)據(jù)分析，根據(jù)歷史客流數(shù)據(jù)和當(dāng)前客流信息，可結(jié)合零售商其他營(yíng)銷數(shù)據(jù)，對(duì)不同時(shí)段和不同區(qū)域客流數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總、挖掘、對(duì)比與分析，輸出多種類型圖表，為管理人員提高管理效率和進(jìn)行管理決策提供諸多有價(jià)值的信息。 文安客流統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)是一種先進(jìn)的監(jiān)控人群流動(dòng)的智能安防系統(tǒng)，能夠準(zhǔn)確地統(tǒng)計(jì)通道口出入人數(shù)、提供人群流動(dòng)方向等信息。用戶可根據(jù)需要，指定監(jiān)測(cè)一個(gè)或多個(gè)出入口，也可以指定統(tǒng)計(jì)單一方向或雙向的人群流動(dòng)。根據(jù)客戶的需要，系統(tǒng)可以把統(tǒng)計(jì)信息生成報(bào)表，或上傳到其他商業(yè)管理軟件。 而紅外傳感器的方法，技術(shù)較為簡(jiǎn)單，通過(guò)在出入口安裝傳感器，感知人進(jìn)出引起的脈沖信號(hào)，由單片機(jī)數(shù)脈沖實(shí)現(xiàn)統(tǒng)計(jì)人數(shù)，這種方法誤差較大，現(xiàn)仍在實(shí)驗(yàn)室階段，未見投入實(shí)際運(yùn)行。 而在教室環(huán)境中，用圖像處理統(tǒng)計(jì)技術(shù)從正前方向統(tǒng)計(jì)人數(shù)，同時(shí)生成人員分布圖的方法，尚未見諸各大刊物或報(bào)道，屬本項(xiàng)目首創(chuàng)。
