[發明專利]教學自動錄播系統用學生發言起座的自動檢測方法及裝置

有效

• 申請號: 200910028752.8
• 申請日: 2009-01-12
• 公開（公告）號: CN101483720A
• 公開（公告）日: 2009-07-15
• 發明（設計）人: 高翔;宮欽南
• 申請（專利權）人: 南京高盛信息產業有限公司;南京柯益思智能科技有限公司
• 主分類號: H04N5/232
• 分類號: H04N5/232;G01V3/00;G01V8/10;G01L1/00
• 代理公司: 南京天華專利代理有限責任公司
• 代理人: 夏 平;瞿網蘭

技術領域

本發明涉及一種教學錄播過程中對發言學生進行定位以便攝像機及時跟蹤的學生發言起座的檢測方法及裝置，尤其是一種基于安裝在學生座位上的傳感器的自動檢測方法及裝置，具體地說是一種教學自動錄播系統用學生發言起座的自動檢測方法及裝置。?

背景技術

眾所周知，在現代電教室的智能化錄播系統中，經常需要根據講授者與學生之間的互動自動進行錄拍。因此當有學生起立提問時，系統需要知道該學生所在位置，然后根據這個位置來控制攝像機轉向該學生，并接通自動接通對應區域的話筒，從而實現錄播的全智能化，而不必為電教室此配備專門的攝像師。?

目前，電教室中學生位置信息的采集裝置普遍采用的是紅外線投影感知方案。即在教室的四周墻壁上安裝大量的紅外線發射和感應器，當學生起立后，其遮擋紅外線的投影信號被四周的紅外線感應器俘獲，然后經過數學運算來判斷出該學生所在的位置。理論上，這種位置信息采集方案由于原材料簡單具備成本低廉的好處，但同時有如下缺點：?

需要在教室四周墻壁安裝大量的紅外線輻射器和感應器，這些器件的位置與窗戶相矛盾；從而對于教室結構要求過高，破壞了教室的景觀。?

為了保證運算結果相對更準確，對于紅外器件組的幾何精度要求很高，這無疑大大增加了施工安裝的難度與工作量。?

紅外器件安裝布置的密度和數量成為令人頭疼的問題：多了，成本高；少了，定位精度差；同時紅外線輻射和反射都會干擾位置信息推算的準確性，導致誤漏報的比例很高。?

因此，發明一種簡單易行、成本低、安裝使用方便的學生發言起座檢測?方法和裝置是提高教學錄播系統自動化水平，減少輔助人員，降低自動錄播成本的關鍵。?

發明內容

本發明的目的是針對現有的教學錄播系統中學生發言定位需安裝大量紅外線輻射器和感應器，造成成本高，精度低的問題，發明一種靈敏度高、安裝和使用均十分方便的教學自動錄播系統用學生發言起座的自動檢測方法及裝置。?

本發明的技術方案之一是：?

一種教學自動錄播系統用學生發言起座的自動檢測方法，其特征是：?

首先，在學生座位上安裝電容、壓力或光學傳感器，同時對學生座位的排號進行編碼，并使之與編碼電路相連；?

其次，使傳感器的輸出端與信號采集處理電路(包括信號的調制理、轉換、放大等)的輸入端相連，以便當傳感器檢測到信號變化時及時將采集到的信號值進行放大；?

第三，使信號采集處理電路及編碼電路均與單片機對應的輸入腳相連，以便當信號采集處理電路的輸出值大于單片機設定的閾值時，單片機作出該座位上的學生起立發言的判斷，并輸出一個高電平，連同該學生座位的編碼值一起送入座位無線發射模塊進行解調后以無線的方式發出，教學自動錄播系統的通訊控制器接收到座位無線發射模塊發出的有學生起立要發言的信號后，及時返回一個返回碼給座位無線發射模塊，無線發射模塊接收到該返回碼后即停止無線信號的發送，通訊控制器同時給教學自動錄播系統發出信號，教學自動錄播系統則控制帶有云臺的攝像機轉向發出發言信號的學生座位并接通其座位上的發言話筒，從而實現學生發言的自動檢測；?

第四，當該學生發言結束，傳感器恢復初始值后，單片機控制無線發射模塊發出一個終止發言碼給通訊控制器，通訊控制器立即通知錄播系統關閉該座位上的發言話筒，此時通訊控制器才開始準備接收下一個座位的發言請求。這樣就可以保證在一個時段內只有一個學生發言，在有學生發言的情形下，其它座位即使有學生起坐請求發言，通訊控制器7也不予響應，其座位?上的話筒也無法打開，攝像機也不會轉動，只有當第一個學生發生結束后，通訊控制器7才能響應下一個起坐學生的請求。?

電容傳感器是基于惠斯通電橋原理的傳感器，它的一個以上的采樣電極被安裝在座位上正對學生的一面上，與電容傳感器相連的信號采集處理電路、單片機、編碼電路及無線發射模塊均被安裝在一個控制盒中，控制盒被安裝在座椅的下部。?

所述的壓力傳感器為壓力應變片，它被安裝在座椅腳下，與壓力應變片相連的信號采集處理電路、單片機、編碼電路及無線發射模塊均被安裝在一個控制盒中，控制盒被安裝在座椅的下部。?

所述的光學傳感器為光敏元件，它被安裝在座椅面上，與光敏元件相連的信號采集處理電路、單片機、編碼電路及無線發射模塊均被安裝在一個控制盒中，控制盒被安裝在座椅的下部。?

本發明的技術方案之二是：?