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基本信息

项目名称:
高校教室信息发布系统
小类:
信息技术
简介:
现在很多大学都存在自习室资源不足的情况,同学们经常受找自习室难之苦,为此并设计一个可以查询教室开放情况的网络平台。本系统包括两个模块:基层是数字图像处理统计教室人数的模块,表层是数据库、网站模块。教室人数统计模块,识别当前自习室各个座位是否有人;网页、数据库模块发布教室课程安排信息及人数信息。这样同学们可以用PC在相应的权限下访问,方便了解自习室的开放情况和人数情况。
详细介绍:
作品由两部分组成,底层是基于图像识别技术的教室人数统计及数据库管理模块,应用层是基于网页浏览器的教室状态发布模块,如图1所示。 (1)系统底层数据库中存放着各教室课表及实时教室人数信息。人数统计部分采用数字图像识别技术,通过判断当前教室各个座位是否有人统计出教室总人数,进而得到教室座位占用率,每处理完一帧图像,便触发系统更新一次数据库中的人数信息。 (2)前台是基于WEB网页的教室状态发布模块,其通过访问数据库,发布教室课程安排信息及实时人数信息。同学们可利用PC或手机在相应的权限下访问,了解教室的开放情况和教室空座率,进行自习室选择。

作品图片

  • 高校教室信息发布系统
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作品专业信息

设计、发明的目的和基本思路、创新点、技术关键和主要技术指标

设计目的: 旨在开发一套教室状况实时发布系统,其结合对教室的视频自动识别结果和教务课表,通过校园网发布教室占用情况和教室座位空闲率等信息,方便同学们有效选择自习场所以及教务部门的管理,提高校园人性化、智能化管理水平。 基本思路: 作品由两部分组成,底层是基于图像识别技术的教室人数统计及数据库管理模块,应用层是基于网页浏览器的教室状态发布模块。 创新点: (1)研究了基于数字图像识别技术统计各时段教室自习人数的方法。 (2)设计了基于WEB的无课教室和教室实时人数信息的发布平台,还可显示该教室当前的空闲座位分布图。 技术关键: (1)减小光强变化对图像采集及处理的影响。采用光的归一化方法实现图像的光照不变性,能有效地解决光照不均匀对图像处理带来的影响。 (2)减小人员遮挡带来的影响。通过统计学特征判断和形态学特征判断,有效地识别出教室中人员互相遮挡的情况,将误判率降至5%以内。 (3)在数据库结构上,通过优化条件,数据记录条数减少,在此基础上对选择语句进行优先级排列,减少了数据访问量,从而加快了网页访问速度。 技术指标: (1)系统适用于阶梯教室和非阶梯教室、在早晨、上午、中午、下午、晚上五个不同时段光照情况下进行图像识别,人数统计误差小于5%。 (2)在2.1GHzCPU、2GB内存的主机上,图像的处理速度是8帧/秒,数据库的人数信息更新速度是8次/秒。 (3)数据库实时更新教务课表。 (4)网页数据自动更新周期为30秒。

科学性、先进性

科学性与先进性: 目前现有高校自习室查询网站大多只能显示教室课程信息,而本作品通过架设在教室正前方的摄像机采集图像,进行图像实时处理,统计出教室现有人数。系统既可发布无课教室的信息,又可显示教室现有人数和与静态容量的对比,多条件供用户选择合适的自习室,突破了类似网站只显示课程信息的局限。

获奖情况及鉴定结果

2010年10月,参加中国民航大学科技立项评审,荣获二等奖。

作品所处阶段

实验室阶段

技术转让方式

独家许可

作品可展示的形式

实物、产品、现场演示

使用说明,技术特点和优势,适应范围,推广前景的技术性说明,市场分析,经济效益预测

系统优势: 系统不仅能发布无课教室信息,还能显示当前无课教室的人数及人员位置分布图,直观地发布教室当前状况,为同学自习室选择提供多角度参考,同时方便管理人员根据教室当前人数对教室进行管理。 应用前景: 该系统不仅适用于各大中专院校的教室,还能应用到会议室、礼堂等公共场所。可显示出当前房间内人员的具体分布位置,方便管理者对会场的管理,室内的照明可据此进行适当的调节,实现室内照度的合理分布,促进节能减排,具有广泛的应用前景。

同类课题研究水平概述

(1)网页部分: 目前北师大、天大、南开、清华等高校已经有空闲教室查询网站,可以将数据进行多维度的筛选及显示,但仅能提供空闲教室信息。图12所示是南开大学的教室查询页面,虽然简洁,但不能显示当前教室人数。 本系统比以往的系统增加了人数统计模块,完善了系统功能。 (2)人数统计部分: 公共场所统计人数是最近比较热门的一个课题,前人在理论和实践上做过很多工作。 在理论研究方面,早在1995年美国就有学者提出,通过在出入口垂直方向架设单个摄像机统计人流的方法,通过在地面标定两条线,来识别人进出的方向,如图2所示。当时主要针对会议室、车站、商场等公共场所的人流统计,也用于实现一些特殊功能,如通过统计进出人数实现电梯的优化控制等等。至2005年,这一技术的算法基本成熟,通过人肩部和头部的形状特征进行判别,然后根据地面上两条实现标定好的线来判断方向。2005年至今,国内已有多家公司先后推出成熟的产品,如上海汇纳公司、北京文安公司不仅实现出入口的人流统计,还添加了数据整理和数据挖掘功能,可自动生成需要的统计表格。 IPVA客流分析系统,该系统基于运动目标智能跟踪与识别技术,并通过人工神经网络、关键特征匹配等算法和智能统计模型,对指定单个或多个视频监控区域客流进行视频监测、运动分析和特征分类,精确检测出通过该区域客流量数据。IPVA系统还提供全面的数据分析,根据历史客流数据和当前客流信息,可结合零售商其他营销数据,对不同时段和不同区域客流数据进行汇总、挖掘、对比与分析,输出多种类型图表,为管理人员提高管理效率和进行管理决策提供诸多有价值的信息。 文安客流统计系统是一种先进的监控人群流动的智能安防系统,能够准确地统计通道口出入人数、提供人群流动方向等信息。用户可根据需要,指定监测一个或多个出入口,也可以指定统计单一方向或双向的人群流动。根据客户的需要,系统可以把统计信息生成报表,或上传到其他商业管理软件。 而红外传感器的方法,技术较为简单,通过在出入口安装传感器,感知人进出引起的脉冲信号,由单片机数脉冲实现统计人数,这种方法误差较大,现仍在实验室阶段,未见投入实际运行。 而在教室环境中,用图像处理统计技术从正前方向统计人数,同时生成人员分布图的方法,尚未见诸各大刊物或报道,属本项目首创。
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