基本信息
- 项目名称：
- 高校教室信息发布系统
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 信息技术
- 大类：
- 科技发明制作B类
- 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
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。
