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基本信息
- 項(xiàng)目名稱：
- 基于人臉識(shí)別的移動(dòng)智能教學(xué)平臺(tái)
- 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：
- 目前我國(guó)初、高等教育在校學(xué)生眾多，教師很難及時(shí)掌握每一個(gè)學(xué)生的基本信息和平時(shí)的學(xué)習(xí)情況，從而不能針對(duì)性的對(duì)學(xué)生進(jìn)行教育和指導(dǎo)，以至于教學(xué)效果往往不盡人意。 針對(duì)這樣的情況，我們?cè)O(shè)計(jì)了一套智能教學(xué)系統(tǒng)，教師上課時(shí)，通過(guò)手持終端上的攝像頭采集學(xué)生圖片，在終端的QT圖形界面上顯示接收到的學(xué)生信息，從而教師能夠比較了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況和平時(shí)的表現(xiàn)，做到因材施教，提高課堂的互動(dòng)性。
- 詳細(xì)介紹：
- 本作品采用Samsung S3C2440微處理器+嵌入式Linux操作系統(tǒng)，搭載微型USB數(shù)字?jǐn)z像頭和wifi無(wú)線網(wǎng)卡的移動(dòng)手持終端；采用教師個(gè)人計(jì)算機(jī)支持平臺(tái)的應(yīng)用管理程序; 采用SQL SERVER為學(xué)校服務(wù)器數(shù)據(jù)存儲(chǔ)倉(cāng)庫(kù)；人臉識(shí)別模塊采用了Opencv+SIFT算法；開(kāi)發(fā)出來(lái)了一套基于人臉識(shí)別的移動(dòng)智能教學(xué)平臺(tái)。該平臺(tái)的核心技術(shù)采用了OpenCV、SIFI(尺度不變特征變換)算法、嵌入式linux、圖像采集、圖像壓縮、TCP/IP網(wǎng)絡(luò)通信、MFC、Qt4等技術(shù)，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)識(shí)別學(xué)生面部特征和管理學(xué)生個(gè)人信息。
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)
- 該作品創(chuàng)新性的第一次將人臉識(shí)別技術(shù)應(yīng)用在了教學(xué)領(lǐng)域，與目前已存在的其他識(shí)別技術(shù)比較，如虹膜識(shí)別、指紋識(shí)別，人臉識(shí)別技術(shù)有很大優(yōu)勢(shì)，首先是自然性，就是說(shuō)被檢測(cè)的目標(biāo)不需要執(zhí)行某種特定動(dòng)作去配合設(shè)備的工作；其次是不被察覺(jué)性，被檢測(cè)目標(biāo)可以在沒(méi)有任何察覺(jué)的情況下隨時(shí)被檢測(cè)。該作品手持終端采用WIFI無(wú)線通信的技術(shù)，保證了設(shè)備的便攜性，而且用戶界面采用全觸摸的QT圖形界面，操作簡(jiǎn)單。 實(shí)驗(yàn)測(cè)試結(jié)果表明：該系統(tǒng)在光線溫和的環(huán)境有準(zhǔn)確的識(shí)別率，在半徑為100m的范圍內(nèi)無(wú)限網(wǎng)絡(luò)能夠快速的傳輸數(shù)據(jù)，并且能夠?qū)崟r(shí)準(zhǔn)確的將被檢測(cè)學(xué)生的信息顯示在手持終端上。
科學(xué)性、先進(jìn)性
- 該作品創(chuàng)新性的第一次將人臉識(shí)別技術(shù)應(yīng)用在了教學(xué)領(lǐng)域，與目前已存在的其他識(shí)別技術(shù)比較，如虹膜識(shí)別、指紋識(shí)別，人臉識(shí)別技術(shù)有很大優(yōu)勢(shì)，首先是自然性，就是說(shuō)被檢測(cè)的目標(biāo)不需要執(zhí)行某種特定動(dòng)作去配合設(shè)備的工作；其次是不被察覺(jué)性，被檢測(cè)目標(biāo)可以在沒(méi)有任何察覺(jué)的情況下隨時(shí)被檢測(cè)。該作品手持終端采用WIFI無(wú)線通信的技術(shù)，保證了設(shè)備的便攜性，而且用戶界面采用全觸摸的QT圖形界面，操作簡(jiǎn)單。
獲獎(jiǎng)情況及鑒定結(jié)果
- 該作品于2011年4月8日在西安郵電學(xué)院校內(nèi)舉辦的選拔中勝出；校內(nèi)答辯的評(píng)委組由西安郵電學(xué)院的碩士生導(dǎo)師組成；由評(píng)委組一致決定送往省級(jí)參賽。
作品所處階段
- 實(shí)驗(yàn)室階段
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 面談
作品可展示的形式
- 實(shí)物、產(chǎn)品
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)
- 首先保證學(xué)校的服務(wù)器一直在運(yùn)行著，并且學(xué)校被一個(gè)無(wú)線局域網(wǎng)絡(luò)所覆蓋，當(dāng)教師打開(kāi)手持終端，手持終端會(huì)自動(dòng)去搜索所在區(qū)域的WIFI無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，并且連接在特定的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)上；這時(shí)，手持終端的顯示屏上會(huì)出現(xiàn)友好的QT界面，教師可以通過(guò)點(diǎn)擊觸摸屏上開(kāi)始上課的按鈕開(kāi)始上課，這時(shí)LCD顯示屏上就會(huì)顯示學(xué)生的信息；或者點(diǎn)擊查看該班的學(xué)生的人數(shù)和學(xué)生的姓名列表的按鈕點(diǎn)名等等。如果有需要，教師也可以通過(guò)個(gè)人筆記本電腦登陸學(xué)校服務(wù)器更新學(xué)生信息。 該產(chǎn)品還可在小區(qū)或?qū)W校的安保工作中發(fā)揮作用；一方面能夠檢測(cè)進(jìn)入學(xué)校或小區(qū)的人員是否可疑。另一方面不用再?gòu)?qiáng)制性讓出入者出示證件，凸顯人性化管理。如果稍加改進(jìn)也可用在犯罪偵查等方面。 該產(chǎn)品采用低廉的ARM9和開(kāi)源的linux、opencv等開(kāi)發(fā)，開(kāi)發(fā)成本較低，產(chǎn)品投放后市場(chǎng)價(jià)格容易被學(xué)校接受?？梢灶A(yù)見(jiàn)，該產(chǎn)品的市場(chǎng)前景比較可觀。
同類課題研究水平概述
- 當(dāng)前很多國(guó)家展開(kāi)了有關(guān)人臉識(shí)別的研究，主要有美國(guó)，歐洲國(guó)家，日本等，著名的研究機(jī)構(gòu)有美國(guó)MIT的Media lab,AI lab,CMU的Human-Computer Interface Institute，Microsoft Research,英國(guó)的Department of Engineering in University of Cambridge等。國(guó)內(nèi)關(guān)于人臉自動(dòng)識(shí)別的研究始于二十世紀(jì)80年代，主要的研究單位有清華大學(xué)，哈爾濱工業(yè)大學(xué)，中科院計(jì)算所，中科院自動(dòng)化所，復(fù)旦大學(xué)，北京科技大學(xué)等，并都取得了一定的成果。 近年來(lái)，隨著歐美發(fā)達(dá)國(guó)家人臉識(shí)別技術(shù)開(kāi)始進(jìn)入實(shí)用階段后，人臉識(shí)別迅速成為市場(chǎng)熱點(diǎn)。據(jù)調(diào)查報(bào)告顯示：2007年全球生物識(shí)別市場(chǎng)收入超過(guò)30億美元，并且今后5年內(nèi)將以每年8億美元的幅度遞增。由此專家認(rèn)為，人臉識(shí)別迎來(lái)了快速發(fā)展時(shí)期。 由我國(guó)民族高科技企業(yè)“ 漢王科技股份有限公司 ”生產(chǎn)的基于人臉識(shí)別的門禁、考勤等產(chǎn)品已經(jīng)取得了巨大成功，漢王科技世界領(lǐng)先的識(shí)別技術(shù)先后被微軟、諾基亞、三星、索愛(ài)、LG、聯(lián)想、TCL等國(guó)內(nèi)外著名廠商采用，獲得了國(guó)際市場(chǎng)的認(rèn)可。 1990年日本研制的人像識(shí)別機(jī)，可在1秒鐘內(nèi)中從3500人中識(shí)別到你要找的人。1993年，美國(guó)國(guó)防部高級(jí)研究項(xiàng)目署 (Advanced Research Projects Agency)和美國(guó)陸軍研究實(shí)驗(yàn)室(Army Research Laboratory)成立了Feret(Face Recognition Technology) 項(xiàng)目組，建立了feret 人臉數(shù)據(jù)庫(kù)，用于評(píng)價(jià)人臉識(shí)別算法的性能。 雖然現(xiàn)在人臉識(shí)別技術(shù)已經(jīng)比較成熟了，但是目前國(guó)內(nèi)外還沒(méi)有將人臉識(shí)別應(yīng)用在教育領(lǐng)域，應(yīng)用僅局限于考勤、門禁、反恐等領(lǐng)域，而對(duì)于我國(guó)這樣一個(gè)教育大國(guó)來(lái)說(shuō)，為了應(yīng)對(duì)目前學(xué)校課堂的種種問(wèn)題，對(duì)一種方便、快捷、高效的授課方式的需求越來(lái)越緊迫了。我們的產(chǎn)品就是針對(duì)目前學(xué)校日常教學(xué)所遇到的問(wèn)題所設(shè)計(jì)的。因此，這對(duì)于我們的產(chǎn)品來(lái)說(shuō)，這是一個(gè)潛在的機(jī)遇。
