[發明專利]一種基于視頻理解的智慧學堂監測方法和系統

在審

• 申請號: 202011443948.6
• 申請日: 2020-12-08
• 公開（公告）號: CN112529938A
• 公開（公告）日: 2021-03-19
• 發明（設計）人: 郭金朋;韓敏捷;郭雪芹;韓昌林
• 申請（專利權）人: 郭金朋;韓敏捷;郭雪芹;韓昌林
• 主分類號: G06T7/246
• 分類號: G06T7/246;G06T7/215;G06T7/194;G06T7/73;G06T7/66;G06K9/62;G06Q50/20
• 代理公司: 北京沃知思真知識產權代理有限公司 11942
• 代理人: 王妮

本發明公開了一種基于視頻理解的智慧學堂監測方法和系統，涉及智慧學堂監測技術領域，一種基于視頻理解的智慧學堂監測方法，包括以下步驟：預先獲取學堂監考視頻并對輸入的視頻幀進行前景檢測，提取前景目標，并對提取到的運動目標，進行實時跟蹤，獲取到運動目標在視頻序列中的信息，將獲取的運動目標的位置生成運動軌跡，確定學堂監測結果。一種基于視頻理解的智慧學堂監測系統，包括運動目標檢測模塊、跟蹤模塊、軌跡參數獲取模塊和行為評價模塊。本發明通過對考試監考場景下的監考員行為分析，有較高的應用價值，其對教育行業的智慧建設的重要意義，而且提高了運動目標的檢測準確性和效率。

技術領域

本發明涉及智慧學堂監測技術領域，具體來說，涉及一種基于視頻理解的智慧學堂監測方法和系統。

背景技術

隨著計算機視覺技術的告訴發展，視頻監控技術已經成為計算機視覺技術的重要應用。大量的視頻監控系統應用到人們的生活中，如商業、交通、教育等領域，成為建設智能化、信息化社會的必不可少的組成部分。傳統的視頻監控以存儲視頻和事后回放為主，具有事前震懾力，同樣方便事后查找。隨著智能生活理念的不斷拓展，簡單的存儲和回放早已無法滿足人們對智能化生活的要求。對視頻內容的理解和分析逐漸成為研究和應用的重點。

近年來，在教育行業，尤其是校園建設方便，已經完成了信息化建設，未來的校園建設發展方向是智能化，構建智能化校園、智慧學堂，推進智慧教學、智慧教育，促進人工智能、大數據等新興技術在校園建設方面的落地，都離不開視頻監控技術。

因此亟需一種基于視頻理解的智慧學堂監測方法和系統。

檢索中國發明CN111382721公開了一種基于人工智能的考場監測系統，該基于人工智能的考場監測系統不僅能夠針對考場內外環境進行監控，并且還能夠通過關于考場的圖像對考場內的每一個人進行細節化的監控分析，從而確定當前考場內外環境和考場內的每一個人的行為動作與預設考場要求之間的差異，以此有針對性地對考場內部的每一個人進行排查和互動，同時也不針對考場的內外環境變化對考場進行有效的調控。但其存在僅針對考場內考試人員，沒有針對監考員進行分析；其密集場景下，人員過多時，該方法無法提取到有效的圖像；另外該方法依賴于外部數據采集設備如環境參數采集設備等，不利于快速部署和使用；此外該方法沒有明確系統使用的人員提取/處理等算法，不同的算法對系統的穩定性、實時性影響較大。

針對相關技術中的問題，目前尚未提出有效的解決方案。

發明內容

針對相關技術中的問題，本發明提出一種基于視頻理解的智慧學堂監測方法和系統，以克服現有相關技術所存在的上述技術問題。

本發明的技術方案是這樣實現的：

本發明提供了一種基于視頻理解的智慧學堂監測方法，包括以下步驟：

步驟S1，預先獲取學堂監考視頻并對輸入的視頻幀進行前景檢測，提取前景目標，并對提取到的運動目標，進行實時跟蹤，獲取到運動目標在視頻序列中的信息，包括以下步驟：

確定檢測到的運動目標位置(x,y)；

將(x,y)賦值給Camshift搜索窗口的初始值，計算搜索窗口的質心，包括：

標定(x,y)為搜索窗口中的像素位置，I(x,y)為概率分布圖中(x,y)處的像素值，定義搜索窗口的零階矩M₀₀和一階矩M₀₁和M₁₀分別為：

M₀₀＝∑_x∑_yI(x,y)；

M₀₁＝∑_x∑_yyI(x,y)；

M₁₀＝∑_x∑_yxI(x,y)；