[發明專利]教師講課的運動目標實時跟蹤錄課裝置

無效

• 申請號: 201010144826.7
• 申請日: 2010-04-13
• 公開（公告）號: CN101814242A
• 公開（公告）日: 2010-08-25
• 發明（設計）人: 宋維;王瑞娟
• 申請（專利權）人: 天津師范大學
• 主分類號: G09B5/06
• 分類號: G09B5/06;H04N7/18;H04N7/26
• 代理公司: 天津市杰盈專利代理有限公司 12207
• 代理人: 朱紅星

技術領域

本發明屬于應用電子產品的技術領域，采用數字信號處理器對目標檢測跟蹤算法進行處理，可以應用于教師教學過程中，實時跟蹤其講課，而且能夠外接視頻服務器對教師的教學過程進行現場錄制的教師講課的運動目標實時跟蹤錄課裝置。

背景技術

在教師講課的過程中，教師本人無法實際地看到自身的授課姿態以及整堂教學課的個人表現，因此對自己所存在的一些細節問題，乃至于教學失誤都沒有達到更好的認識，從而在提高自身教學能力及學校教學質量這一方面有所欠缺。

針對這一問題，出現了教師錄課的解決方法。傳統的教師錄課大都使用攝像機，該方法存在以下幾點不足：

(1)使用攝像機需要配有專業人員進行操作，這樣會耗費人力資源。

(2)會影響教師和學生的課堂氛圍。

(3)實時跟蹤、錄制的效果不是很理想。

目前也有利用紅外光源對教師授課進行實時跟蹤的方法，但是仍然會造成分散教師講課的注意力的后果，而且紅外光源的壽命是有限的，因而最終實現的效果也沒能達到預期的結果。

發明內容

本發明的目的是針對傳統的教師錄課系統所存在的弊端，設計了一種基于實時動態視頻跟蹤技術的適用于教師錄課系統的教師講課的運動目標實時跟蹤錄課裝置。

為了達到本發明的目的提供一種教師講課的運動目標實時跟蹤錄課裝置，其特征在于攝像頭采集模擬視頻信號，通過視頻解碼器SAA7115轉換為高速的數字信號，送入數字信號處理器(TMS320DM642)進行處理；需要處理的數字視頻存儲于同步動態隨機存儲器(SDRAM)中，隨時與DSP進行數據交換；算法處理與實現主要通過數字信號處理器與其外圍電路現場可編程邏輯門陣列(FPGA)、外部鎖存器、閃存(FLASH)來完成；數字信號處理器的時鐘(CLOCK)為外部存儲器配置的原始值；經過DSP輸出的標準數字視頻信號通過視頻編碼器SAA7105處理后直接送入顯示器(CRT)上進行顯示；而其處理后的控制云臺跟蹤運動目標的控制命令則通過串行通信接口(RS232)轉換為串行信號，輸出到云臺控制器，通過控制云臺的轉動來達到實時跟蹤運動目標的目的。

所述的教師講課的運動目標實時跟蹤錄課裝置，其特征在于所述的運動目標檢測算法流程為：

(1)采集數字視頻流數據，對其進行預處理，即將其轉變為灰度圖像

(2)使用高斯模型建立背景圖像，對其進行中值濾波，邊緣增強，得到圖像B(x，y)；

(3)對當前圖像也進行中值濾波，邊緣增強，得到圖像F(x，y)；

(4)執行差分二值化計算：D(x,y)=1F(x,y)-B(x,y)≥T0F(x,y)-B(x,y)<T]]>

閾值T的大小會影響到檢測的精確度，如T值太大會使系統檢測不到一些物體的細微運動，而T值太小則會檢測到微小物體的擾動，因此閾值T的選取應根據實際情況，通過多次實驗獲取最佳值。

(5)對背景圖像進行更新，轉到步驟(2)

所述的教師講課的運動目標實時跟蹤錄課裝置，其特征在于所述的實時跟蹤流程為：

(1)提取前景目標，并建立運動目標的運動模型；