一種教學(xué)統(tǒng)計(jì)用智能錄播系統(tǒng)及其工作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種教學(xué)統(tǒng)計(jì)用智能錄播系統(tǒng)，包括追蹤采集單元、通信單元、儲(chǔ)存單元、中央處理單元、教師控制面板及學(xué)生控制面板；所述中央處理單元的型號(hào)為80C51單片機(jī)。本發(fā)明通過(guò)對(duì)教室內(nèi)學(xué)生坐標(biāo)進(jìn)行識(shí)別編碼，中央處理單元解析獲得應(yīng)答學(xué)生的具體坐標(biāo)位置，進(jìn)而自動(dòng)控制第二攝像云臺(tái)和第二攝像機(jī)對(duì)應(yīng)答學(xué)生進(jìn)行追蹤攝像；本發(fā)明還利用教師發(fā)起提問(wèn)、學(xué)生應(yīng)答、教師點(diǎn)名的步驟程序，準(zhǔn)確記錄課堂的提問(wèn)節(jié)點(diǎn)及學(xué)生的應(yīng)答比例，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)錄播和智能統(tǒng)計(jì)的雙結(jié)合。
【專利說(shuō)明】一種教學(xué)統(tǒng)計(jì)用智能錄播系統(tǒng)及其工作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種教學(xué)統(tǒng)計(jì)用智能錄播系統(tǒng)及其工作方法，屬于自動(dòng)錄播設(shè)備的【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著信息科技的發(fā)展，錄播系統(tǒng)的自動(dòng)化程度越來(lái)越被重視，該種形式的工作模式，不但節(jié)約了大量人力資源，而且有助于錄播信息的網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)和傳播。
[0003]然而現(xiàn)有的錄播系統(tǒng)還停滯于廣角錄播模式，其錄播質(zhì)量難以保證，因此就導(dǎo)致了錄播信息源的利用率大大降低。
[0004]如，現(xiàn)有用于教學(xué)的錄播系統(tǒng)，由于其需要錄播的對(duì)象較多，因此多數(shù)場(chǎng)景下需要攝像人員輔助調(diào)整攝像角度和對(duì)焦，然而該攝像人員并不了解課程的布局設(shè)計(jì)，最終就會(huì)出現(xiàn)很多錯(cuò)拍、漏拍的情況。如果需要追求較好的錄播效果，工作人員還需要與教師進(jìn)行后期合作剪輯，大大增加了工作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，并且教學(xué)課堂的原始教學(xué)效果也難以實(shí)時(shí)呈現(xiàn)。由上可知，現(xiàn)有的教學(xué)用錄播系統(tǒng)操作繁瑣，與高效高質(zhì)的錄播理念是相違背的。
[0005]而且，現(xiàn)有的錄播設(shè)備也不能準(zhǔn)確統(tǒng)計(jì)課堂的活躍指數(shù):課堂的提問(wèn)次數(shù)、學(xué)生的應(yīng)答率；同時(shí)也不能針對(duì)課堂內(nèi)容進(jìn)行自動(dòng)分節(jié)處理及部分視頻提取。
[0006]綜上，設(shè)計(jì)一種自動(dòng)識(shí)別錄播系統(tǒng)成為現(xiàn)今錄播【技術(shù)領(lǐng)域】所需亟待解決的技術(shù)問(wèn)題，同時(shí)要確保錄播的音視頻效果，還要增加人機(jī)對(duì)話，實(shí)現(xiàn)拍攝視頻的自動(dòng)分節(jié)，省去后期剪輯的繁瑣步驟，該優(yōu)點(diǎn)更適用于遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)優(yōu)質(zhì)課的錄制，為后續(xù)優(yōu)質(zhì)課的推廣和評(píng)選工作帶來(lái)了方便:如評(píng)選者如需對(duì)課堂的提問(wèn)解答環(huán)節(jié)進(jìn)行重點(diǎn)評(píng)分時(shí)，無(wú)需再拖動(dòng)視頻查找相關(guān)視頻節(jié)點(diǎn)即可完成準(zhǔn)確定位查看，極大節(jié)約了查看時(shí)間，更利于客觀評(píng)價(jià)課程的優(yōu)缺點(diǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種教學(xué)統(tǒng)計(jì)用智能錄播系統(tǒng)。
[0008]本發(fā)明還提供一種上述教學(xué)統(tǒng)計(jì)用智能錄播系統(tǒng)的工作方法。
[0009]本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
[0010]一種教學(xué)統(tǒng)計(jì)用智能錄播系統(tǒng)，包括追蹤采集單元、通信單元、儲(chǔ)存單元、中央處理單元、教師控制面板及學(xué)生控制面板；
[0011]所述追蹤采集單元，包括教師攝像單元和學(xué)生攝像單元；所述教師攝像單元包括第一攝像云臺(tái)和第一攝像機(jī)；所述學(xué)生攝像單元包括第二攝像云臺(tái)和第二攝像機(jī)；所述第一攝像云臺(tái)和第二攝像云臺(tái)分別與中央處理單元相連，受所述中央處理單元控制實(shí)現(xiàn)對(duì)攝像角度的調(diào)整，所述第一攝像機(jī)和第二攝像機(jī)分別與中央處理單元相連，受所述中央處理單元控制實(shí)現(xiàn)對(duì)攝像對(duì)焦的調(diào)整；
[0012]所述通信單元包括外部通信網(wǎng)絡(luò)和內(nèi)部通信網(wǎng)絡(luò)，所述外部通信網(wǎng)絡(luò)將所述儲(chǔ)存單元中存儲(chǔ)的視頻信息傳輸至萬(wàn)維網(wǎng)；[0013]所述的教師控制面板包括提問(wèn)指示按鈕、點(diǎn)名按鈕和應(yīng)答結(jié)束按鈕；所述的學(xué)生控制面板包括應(yīng)答請(qǐng)求按鈕和點(diǎn)名提示燈，當(dāng)教師發(fā)出提問(wèn)指示時(shí)，學(xué)生利用所述應(yīng)答請(qǐng)求按鈕進(jìn)行應(yīng)答，當(dāng)教師選擇某位學(xué)生進(jìn)行應(yīng)答，該學(xué)生的學(xué)生控制面板上的點(diǎn)名提示燈即會(huì)亮起；
[0014]所述內(nèi)部通信網(wǎng)絡(luò)與所述中央處理單元相連，輔助中央處理單元接收學(xué)生控制面板發(fā)出應(yīng)答請(qǐng)求，所述教師控制面板通過(guò)中央處理單元和內(nèi)部通信網(wǎng)絡(luò)向所述學(xué)生控制面板發(fā)送提問(wèn)指示；每個(gè)學(xué)生控制面板所發(fā)出的應(yīng)答請(qǐng)求包括每個(gè)學(xué)生控制面板的識(shí)別編碼；當(dāng)學(xué)生利用學(xué)生控制面板發(fā)出應(yīng)答請(qǐng)求時(shí)，則所述學(xué)生控制面板向所述中央處理單元發(fā)送其識(shí)別編碼；所述識(shí)別編碼通過(guò)內(nèi)部通信網(wǎng)絡(luò)傳給所述中央處理單元，同時(shí)所述中央處理單元記錄該次提問(wèn)應(yīng)答環(huán)節(jié)的應(yīng)答學(xué)生的人數(shù)；
[0015]所述教師控制面板根據(jù)學(xué)生的應(yīng)答請(qǐng)求，選擇一位學(xué)生進(jìn)行應(yīng)答，即通過(guò)教師控制面板選擇點(diǎn)名按鈕，所述點(diǎn)名按鈕對(duì)應(yīng)所述的學(xué)生控制面板的識(shí)別編碼；
[0016]所述的儲(chǔ)存單元用于儲(chǔ)存所述第一攝像機(jī)和第二攝像機(jī)的攝取視頻文件；
[0017]所述的中央處理單元根據(jù)教室控制面板發(fā)來(lái)點(diǎn)名按鈕所對(duì)應(yīng)的識(shí)別編碼控制所述第二攝像云臺(tái)的旋轉(zhuǎn)、第二攝像機(jī)的對(duì)焦，即實(shí)現(xiàn)對(duì)要發(fā)言的學(xué)生進(jìn)行追蹤攝像，同時(shí)，中央處理單元對(duì)在儲(chǔ)存單元內(nèi)的視頻文件進(jìn)行標(biāo)記，標(biāo)記出提問(wèn)應(yīng)答環(huán)節(jié)的開(kāi)始時(shí)間，并累加記錄一次提問(wèn)；提問(wèn)應(yīng)答環(huán)節(jié)完畢后，教師選擇應(yīng)答結(jié)束按鈕，所述中央處理單元根據(jù)教室控制面板發(fā)來(lái)應(yīng)答結(jié)束按鈕控制所述第二攝像云臺(tái)和第二攝像機(jī)恢復(fù)初始狀態(tài)，同時(shí)，中央處理單元對(duì)在儲(chǔ)存單元內(nèi)的視頻文件進(jìn)行標(biāo)記，標(biāo)記出提問(wèn)應(yīng)答環(huán)節(jié)的結(jié)束時(shí)間。
[0018]本發(fā)明通過(guò)對(duì)教室內(nèi)學(xué)生坐標(biāo)進(jìn)行識(shí)別編碼，中央處理單元解析獲得應(yīng)答學(xué)生的具體坐標(biāo)位置，進(jìn)而自動(dòng)控制第二攝像云臺(tái)和第二攝像機(jī)對(duì)應(yīng)答學(xué)生進(jìn)行追蹤攝像；本發(fā)明還利用教師發(fā)起提問(wèn)、學(xué)生應(yīng)答、教師點(diǎn)名的步驟程序，準(zhǔn)確記錄課堂的提問(wèn)節(jié)點(diǎn)及學(xué)生的應(yīng)答比例，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)錄播和智能統(tǒng)計(jì)的雙結(jié)合。
[0019]根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的，所述中央處理單元的型號(hào)為80C51單片機(jī)。
[0020]一種教學(xué)統(tǒng)計(jì)用智能錄播系統(tǒng)的工作方法，包括步驟如下:
[0021](I)安裝
[0022]將所述第一攝像云臺(tái)和第一攝像機(jī)安裝在教室的后方，并將其正沖講臺(tái)，實(shí)現(xiàn)對(duì)教師進(jìn)行正面攝像；
[0023]將所述第二攝像云臺(tái)和第二攝像機(jī)安裝在教室內(nèi)，將其安裝在室內(nèi)的前方并將其對(duì)準(zhǔn)所有學(xué)生，實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)生進(jìn)行攝像；
[0024]( 2 )建立坐標(biāo)定位模型
[0025]在教室內(nèi)建立坐標(biāo)系:俯視教室平面圖，所述教室前方位于教室平面圖的底邊，以所述教室平面圖的左下角為坐標(biāo)原點(diǎn)，沿原點(diǎn)指向所述教室平面圖右下角的方向?yàn)閄軸的正方向，沿原點(diǎn)指向所述教室平面圖左上角的方向?yàn)閥軸的正方向；
[0026]利用上述坐標(biāo)系對(duì)教室內(nèi)學(xué)生的學(xué)生控制面板坐標(biāo)定位，每個(gè)學(xué)生控制面板為坐標(biāo)格式為(xn，ym)，其中(n，m)為該學(xué)生控制面板的識(shí)別編碼，xn為學(xué)生控制面板距離y軸的距離，yn為學(xué)生控制面板距離X軸的距離；
[0027](3)寫(xiě)入學(xué)生控制面板坐標(biāo)和第二攝像機(jī)的坐標(biāo)
[0028]在所述中央處理單元中寫(xiě)入所有學(xué)生控制面板的坐標(biāo)(xn，ym);所述第二攝像機(jī)的坐標(biāo)為(x，0)，其中X為所述第二攝像機(jī)與所述X軸的距離；
[0029](4) 啟動(dòng)所述教學(xué)統(tǒng)計(jì)用智能錄播系統(tǒng)
[0030]第一攝像機(jī)和第二攝像機(jī)開(kāi)始攝像，形成初始狀態(tài)；
[0031 ] (5)追蹤攝像及教學(xué)統(tǒng)計(jì)
[0032]當(dāng)教師發(fā)出提問(wèn)指示時(shí)，學(xué)生利用所述應(yīng)答請(qǐng)求按鈕進(jìn)行應(yīng)答，當(dāng)教師選擇某位學(xué)生進(jìn)行應(yīng)答，該學(xué)生的學(xué)生控制面板上的點(diǎn)名提示燈即會(huì)亮起；
[0033]所述內(nèi)部通信網(wǎng)絡(luò)與所述中央處理單元相連，輔助中央處理單元接收學(xué)生控制面板發(fā)出應(yīng)答請(qǐng)求，所述教師控制面板通過(guò)中央處理單元和內(nèi)部通信網(wǎng)絡(luò)向所述學(xué)生控制面板發(fā)送提問(wèn)指示；每個(gè)學(xué)生控制面板所發(fā)出的應(yīng)答請(qǐng)求包括每個(gè)學(xué)生控制面板的識(shí)別編碼；當(dāng)學(xué)生利用學(xué)生控制面板發(fā)出應(yīng)答請(qǐng)求時(shí)，則所述學(xué)生控制面板向所述中央處理單元發(fā)送其識(shí)別編碼；所述識(shí)別編碼通過(guò)內(nèi)部通信網(wǎng)絡(luò)傳給所述中央處理單元，同時(shí)所述中央處理單元記錄該次提問(wèn)應(yīng)答環(huán)節(jié)的應(yīng)答學(xué)生的人數(shù)；
[0034]所述教師控制面板根據(jù)學(xué)生的應(yīng)答請(qǐng)求，選擇一位學(xué)生進(jìn)行應(yīng)答，即通過(guò)教師控制面板選擇點(diǎn)名按鈕，所述點(diǎn)名按鈕對(duì)應(yīng)所述的學(xué)生控制面板的識(shí)別編碼；
[0035]所述的儲(chǔ)存單元用于儲(chǔ)存所述第一攝像機(jī)和第二攝像機(jī)的攝取視頻文件；
[0036]所述的中央處理單元根據(jù)教室控制面板發(fā)來(lái)點(diǎn)名按鈕所對(duì)應(yīng)的識(shí)別編碼控制所述第二攝像云臺(tái)的旋轉(zhuǎn)、第二攝像機(jī)的對(duì)焦，即實(shí)現(xiàn)對(duì)要發(fā)言的學(xué)生進(jìn)行追蹤攝像，同時(shí)，中央處理單元對(duì)在儲(chǔ)存單元內(nèi)的視頻文件進(jìn)行標(biāo)記，標(biāo)記出提問(wèn)應(yīng)答環(huán)節(jié)的開(kāi)始時(shí)間，并累加記錄一次提問(wèn)；提問(wèn)應(yīng)答環(huán)節(jié)完畢后，教師選擇應(yīng)答結(jié)束按鈕，所述中央處理單元根據(jù)教室控制面板發(fā)來(lái)應(yīng)答結(jié)束按鈕控制所述第二攝像云臺(tái)和第二攝像機(jī)恢復(fù)初始狀態(tài)，同時(shí)，中央處理單元對(duì)在儲(chǔ)存單元內(nèi)的視頻文件進(jìn)行標(biāo)記，標(biāo)記出提問(wèn)應(yīng)答環(huán)節(jié)的結(jié)束時(shí)間；
[0037]所述所述的中央處理單元根據(jù)教師控制面板發(fā)來(lái)點(diǎn)名按鈕所對(duì)應(yīng)的識(shí)別編碼，控制所述第二攝像云臺(tái)的旋轉(zhuǎn)、第二攝像機(jī)的對(duì)焦的步驟如下:
[0038]所述中央處理單元通過(guò)教師點(diǎn)名按鈕對(duì)應(yīng)的識(shí)別編碼(n，m),自動(dòng)搜索與該識(shí)別編碼(n, m)對(duì)應(yīng)的學(xué)生面板坐標(biāo)(xn, ym)；
[0039]所述中央處理單元計(jì)算所述第二攝像機(jī)拍攝方向與X軸的夾角θ，Θ滿足以下條件:
[0040]tan Θ =ym/ | xn-X | ；
[0041]當(dāng)xn-X > O時(shí)，所述第二攝像機(jī)拍攝方向與X軸正方向的夾角為Θ ；
[0042]當(dāng)xn-X < O時(shí)，所述第二攝像機(jī)拍攝方向與x軸負(fù)方向的夾角為Θ ；
[0043]當(dāng)xn-X = O時(shí),所述第二攝像機(jī)拍攝方向與x軸的夾角為Θ =90° ；
[0044]所述中央處理單元計(jì)算所述第二攝像攝像機(jī)與目標(biāo)聽(tīng)眾的距離s:
[QQ45] c — \| (xn-X)2 + (ym)2
S — 1
[0046]所述中央處理單元通過(guò)s控制所述第二攝像攝像機(jī)對(duì)所述要發(fā)言的學(xué)生進(jìn)行對(duì)焦，即自動(dòng)控制第二攝像云臺(tái)和第二攝像機(jī)對(duì)目標(biāo)聽(tīng)眾進(jìn)行追蹤攝像；
[0047]當(dāng)要發(fā)言的學(xué)生的人數(shù)大于或等于2個(gè)時(shí)，所述所述第二攝像機(jī)云臺(tái)和第二攝像機(jī)不動(dòng)作。[0048]本發(fā)明的優(yōu)勢(shì)在于:
[0049]本發(fā)明通過(guò)對(duì)教室內(nèi)學(xué)生坐標(biāo)進(jìn)行識(shí)別編碼，中央處理單元解析獲得應(yīng)答學(xué)生的具體坐標(biāo)位置，進(jìn)而自動(dòng)控制第二攝像云臺(tái)和第二攝像機(jī)對(duì)應(yīng)答學(xué)生進(jìn)行追蹤攝像；本發(fā)明還利用教師發(fā)起提問(wèn)、學(xué)生應(yīng)答、教師點(diǎn)名的步驟程序，準(zhǔn)確記錄課堂的提問(wèn)節(jié)點(diǎn)及學(xué)生的應(yīng)答比例，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)錄播和智能統(tǒng)計(jì)的雙結(jié)合。
[0050]本發(fā)明的運(yùn)算步驟簡(jiǎn)單，無(wú)需占用大量?jī)?nèi)存，適合長(zhǎng)期循環(huán)使用。操作簡(jiǎn)練，安裝快捷，適合多種教學(xué)或會(huì)議錄播場(chǎng)合。大大降低錄播的人工成本，精準(zhǔn)高效制作攝像文件。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0051]圖1是本發(fā)明所述系統(tǒng)的布局圖。
[0052]在圖1中，1、講臺(tái)；2、教室；2_1、教室的前方；2_2、教室的后方；3、學(xué)生控制面板；
4、第一攝像云臺(tái)；5、第一攝像機(jī)；6、第二攝像云臺(tái)；7、第二攝像機(jī)。
【具體實(shí)施方式】
[0053]下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做詳細(xì)的說(shuō)明書(shū)，但不限于此。
[0054]如圖1所示。
[0055]實(shí)施例1、
[0056]一種教學(xué)統(tǒng)計(jì)用智能錄播系統(tǒng)，包括追蹤采集單元、通信單元、儲(chǔ)存單元、中央處理單元、教師控制面板及學(xué)生控制面板；
[0057]所述追蹤采集單元,包括教師攝像單元和學(xué)生攝像單元；所述教師攝像單元包括第一攝像云臺(tái)和第一攝像機(jī)；所述學(xué)生攝像單元包括第二攝像云臺(tái)和第二攝像機(jī)；所述第一攝像云臺(tái)和第二攝像云臺(tái)分別與中央處理單元相連，受所述中央處理單元控制實(shí)現(xiàn)對(duì)攝像角度的調(diào)整，所述第一攝像機(jī)和第二攝像機(jī)分別與中央處理單元相連，受所述中央處理單元控制實(shí)現(xiàn)對(duì)攝像對(duì)焦的調(diào)整；
[0058]所述通信單元包括外部通信網(wǎng)絡(luò)和內(nèi)部通信網(wǎng)絡(luò)，所述外部通信網(wǎng)絡(luò)將所述儲(chǔ)存單元中存儲(chǔ)的視頻信息傳輸至萬(wàn)維網(wǎng)；
[0059]所述的教師控制面板包括提問(wèn)指示按鈕、點(diǎn)名按鈕和應(yīng)答結(jié)束按鈕；所述的學(xué)生控制面板包括應(yīng)答請(qǐng)求按鈕和點(diǎn)名提示燈，當(dāng)教師發(fā)出提問(wèn)指示時(shí)，學(xué)生利用所述應(yīng)答請(qǐng)求按鈕進(jìn)行應(yīng)答，當(dāng)教師選擇某位學(xué)生進(jìn)行應(yīng)答，該學(xué)生的學(xué)生控制面板上的點(diǎn)名提示燈即會(huì)亮起；
[0060]所述內(nèi)部通信網(wǎng)絡(luò)與所述中央處理單元相連，輔助中央處理單元接收學(xué)生控制面板發(fā)出應(yīng)答請(qǐng)求，所述教師控制面板通過(guò)中央處理單元和內(nèi)部通信網(wǎng)絡(luò)向所述學(xué)生控制面板發(fā)送提問(wèn)指示；每個(gè)學(xué)生控制面板所發(fā)出的應(yīng)答請(qǐng)求包括每個(gè)學(xué)生控制面板的識(shí)別編碼；當(dāng)學(xué)生利用學(xué)生控制面板發(fā)出應(yīng)答請(qǐng)求時(shí)，則所述學(xué)生控制面板向所述中央處理單元發(fā)送其識(shí)別編碼；所述識(shí)別編碼通過(guò)內(nèi)部通信網(wǎng)絡(luò)傳給所述中央處理單元，同時(shí)所述中央處理單元記錄該次提問(wèn)應(yīng)答環(huán)節(jié)的應(yīng)答學(xué)生的人數(shù)；
[0061]所述教師控制面板根據(jù)學(xué)生的應(yīng)答請(qǐng)求，選擇一位學(xué)生進(jìn)行應(yīng)答，即通過(guò)教師控制面板選擇點(diǎn)名按鈕，所述點(diǎn)名按鈕對(duì)應(yīng)所述的學(xué)生控制面板的識(shí)別編碼；
[0062]所述的儲(chǔ)存單元用于儲(chǔ)存所述第一攝像機(jī)和第二攝像機(jī)的攝取視頻文件；[0063]所述的中央處理單元根據(jù)教室控制面板發(fā)來(lái)點(diǎn)名按鈕所對(duì)應(yīng)的識(shí)別編碼控制所述第二攝像云臺(tái)的旋轉(zhuǎn)、第二攝像機(jī)的對(duì)焦，即實(shí)現(xiàn)對(duì)要發(fā)言的學(xué)生進(jìn)行追蹤攝像，同時(shí)，中央處理單元對(duì)在儲(chǔ)存單元內(nèi)的視頻文件進(jìn)行標(biāo)記，標(biāo)記出提問(wèn)應(yīng)答環(huán)節(jié)的開(kāi)始時(shí)間，并累加記錄一次提問(wèn)；提問(wèn)應(yīng)答環(huán)節(jié)完畢后，教師選擇應(yīng)答結(jié)束按鈕，所述中央處理單元根據(jù)教室控制面板發(fā)來(lái)應(yīng)答結(jié)束按鈕控制所述第二攝像云臺(tái)和第二攝像機(jī)恢復(fù)初始狀態(tài)，同時(shí)，中央處理單元對(duì)在儲(chǔ)存單元內(nèi)的視頻文件進(jìn)行標(biāo)記，標(biāo)記出提問(wèn)應(yīng)答環(huán)節(jié)的結(jié)束時(shí)間。
[0064]所述中央處理單元的型號(hào)為80C51單片機(jī)。
[0065]實(shí)施例2、
[0066]一種如實(shí)施例1所述教學(xué)統(tǒng)計(jì)用智能錄播系統(tǒng)的工作方法，包括步驟如下:
[0067](I)安裝
[0068]將所述第一攝像云臺(tái)和第一攝像機(jī)安裝在教室的后方，并將其正沖講臺(tái)，實(shí)現(xiàn)對(duì)教師進(jìn)行正面攝像；
[0069]將所述第二攝像云臺(tái)和第二攝像機(jī)安裝在教室內(nèi)，將其安裝在室內(nèi)的前方并將其對(duì)準(zhǔn)所有學(xué)生，實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)生進(jìn)行攝像；
[0070]( 2 )建立坐標(biāo)定位模型
[0071]在教室內(nèi)建立坐標(biāo)系:俯視教室平面圖，所述教室前方位于教室平面圖的底邊，以所述教室平面圖的左下角為坐標(biāo)原點(diǎn)，沿原點(diǎn)指向所述教室平面圖右下角的方向?yàn)閄軸的正方向，沿原點(diǎn)指向所述教室平面圖左上角的方向?yàn)閥軸的正方向；
[0072]利用上述坐標(biāo)系對(duì)教室內(nèi)學(xué)生的學(xué)生控制面板坐標(biāo)定位，每個(gè)學(xué)生控制面板為坐標(biāo)格式為(xn，ym)，其中(n，m)為該學(xué)生控制面板的識(shí)別編碼，xn為學(xué)生控制面板距離y軸的距離，yn為學(xué)生控制面板距離X軸的距離；
[0073](3)寫(xiě)入學(xué)生控制面板坐標(biāo)和第二攝像機(jī)的坐標(biāo)
[0074]在所述中央處理單元中寫(xiě)入所有學(xué)生控制面板的坐標(biāo)(xn，ym);所述第二攝像機(jī)的坐標(biāo)為(x，0)，其中X為所述第二攝像機(jī)與所述X軸的距離；
[0075](4)啟動(dòng)所述教學(xué)統(tǒng)計(jì)用智能錄播系統(tǒng)
[0076]第一攝像機(jī)和第二攝像機(jī)開(kāi)始攝像，形成初始狀態(tài)；
[0077]( 5 )追蹤攝像及教學(xué)統(tǒng)計(jì)
[0078]當(dāng)教師發(fā)出提問(wèn)指示時(shí)，學(xué)生利用所述應(yīng)答請(qǐng)求按鈕進(jìn)行應(yīng)答，當(dāng)教師選擇某位學(xué)生進(jìn)行應(yīng)答，該學(xué)生的學(xué)生控制面板上的點(diǎn)名提示燈即會(huì)亮起；
[0079]所述內(nèi)部通信網(wǎng)絡(luò)與所述中央處理單元相連，輔助中央處理單元接收學(xué)生控制面板發(fā)出應(yīng)答請(qǐng)求，所述教師控制面板通過(guò)中央處理單元和內(nèi)部通信網(wǎng)絡(luò)向所述學(xué)生控制面板發(fā)送提問(wèn)指示；每個(gè)學(xué)生控制面板所發(fā)出的應(yīng)答請(qǐng)求包括每個(gè)學(xué)生控制面板的識(shí)別編碼；當(dāng)學(xué)生利用學(xué)生控制面板發(fā)出應(yīng)答請(qǐng)求時(shí)，則所述學(xué)生控制面板向所述中央處理單元發(fā)送其識(shí)別編碼；所述識(shí)別編碼通過(guò)內(nèi)部通信網(wǎng)絡(luò)傳給所述中央處理單元，同時(shí)所述中央處理單元記錄該次提問(wèn)應(yīng)答環(huán)節(jié)的應(yīng)答學(xué)生的人數(shù)；
[0080]所述教師控制面板根據(jù)學(xué)生的應(yīng)答請(qǐng)求，選擇一位學(xué)生進(jìn)行應(yīng)答，即通過(guò)教師控制面板選擇點(diǎn)名按鈕，所述點(diǎn)名按鈕對(duì)應(yīng)所述的學(xué)生控制面板的識(shí)別編碼；
[0081]所述的儲(chǔ)存單元用于儲(chǔ)存所述第一攝像機(jī)和第二攝像機(jī)的攝取視頻文件；
[0082]所述的中央處理單元根據(jù)教室控制面板發(fā)來(lái)點(diǎn)名按鈕所對(duì)應(yīng)的識(shí)別編碼控制所述第二攝像云臺(tái)的旋轉(zhuǎn)、第二攝像機(jī)的對(duì)焦，即實(shí)現(xiàn)對(duì)要發(fā)言的學(xué)生進(jìn)行追蹤攝像，同時(shí)，中央處理單元對(duì)在儲(chǔ)存單元內(nèi)的視頻文件進(jìn)行標(biāo)記，標(biāo)記出提問(wèn)應(yīng)答環(huán)節(jié)的開(kāi)始時(shí)間，并累加記錄一次提問(wèn)；提問(wèn)應(yīng)答環(huán)節(jié)完畢后，教師選擇應(yīng)答結(jié)束按鈕，所述中央處理單元根據(jù)教室控制面板發(fā)來(lái)應(yīng)答結(jié)束按鈕控制所述第二攝像云臺(tái)和第二攝像機(jī)恢復(fù)初始狀態(tài)，同時(shí)，中央處理單元對(duì)在儲(chǔ)存單元內(nèi)的視頻文件進(jìn)行標(biāo)記，標(biāo)記出提問(wèn)應(yīng)答環(huán)節(jié)的結(jié)束時(shí)間；
[0083]所述所述的中央處理單元根據(jù)教師控制面板發(fā)來(lái)點(diǎn)名按鈕所對(duì)應(yīng)的識(shí)別編碼，控制所述第二攝像云臺(tái)的旋轉(zhuǎn)、第二攝像機(jī)的對(duì)焦的步驟如下:
[0084]所述中央處理單元通過(guò)教師點(diǎn)名按鈕對(duì)應(yīng)的識(shí)別編碼(n，m),自動(dòng)搜索與該識(shí)別編碼(n, m)對(duì)應(yīng)的學(xué)生面板坐標(biāo)(xn, ym)；
[0085]所述中央處理單元計(jì)算所述第二攝像機(jī)拍攝方向與X軸的夾角θ，Θ滿足以下條件:
[0086]tan Θ =ym/ | xn-X | ；
[0087]當(dāng)χη-Χ>0時(shí)，所述第二攝像機(jī)拍攝方向與X軸正方向的夾角為Θ，如圖1中，當(dāng)?shù)诙z像機(jī)對(duì)坐標(biāo)為(x3, yl)的座椅進(jìn)行攝像時(shí),x3-X > O,所述第二攝像機(jī)拍攝方向與X軸正方向的夾角為ΘI ；
[0088]當(dāng)xn-X<0時(shí)，所述第二攝像機(jī)拍攝方向與X軸負(fù)方向的夾角為Θ，如圖1中，當(dāng)?shù)诙z像機(jī)對(duì)坐標(biāo)為(xl，yl)的座椅進(jìn)行攝像時(shí)，xl-X < O,所述第二攝像機(jī)拍攝方向與X軸負(fù)方向的夾角為Θ 2 ；
[0089]當(dāng)xn-X = O時(shí),所述第二攝像機(jī)拍攝方向與X軸的夾角為Θ =90° ,如圖1中，當(dāng)?shù)诙z像機(jī)對(duì)坐標(biāo)為(x2,yl)的座椅進(jìn)行攝像時(shí)，xl-X=0,所述第二攝像機(jī)拍攝方向與X軸的夾角為Θ =90°
[0090]所述中央處理單元計(jì)算所述第二攝像攝像機(jī)與目標(biāo)聽(tīng)眾的距離s:
[0091]
【權(quán)利要求】
1.一種教學(xué)統(tǒng)計(jì)用智能錄播系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)包括追蹤采集單元、通信單元、儲(chǔ)存單元、中央處理單元、教師控制面板及學(xué)生控制面板； 所述追蹤采集單元，包括教師攝像單元和學(xué)生攝像單元；所述教師攝像單元包括第一攝像云臺(tái)和第一攝像機(jī)；所述學(xué)生攝像單元包括第二攝像云臺(tái)和第二攝像機(jī)；所述第一攝像云臺(tái)和第二攝像云臺(tái)分別與中央處理單元相連，受所述中央處理單元控制實(shí)現(xiàn)對(duì)攝像角度的調(diào)整，所述第一攝像機(jī)和第二攝像機(jī)分別與中央處理單元相連，受所述中央處理單元控制實(shí)現(xiàn)對(duì)攝像對(duì)焦的調(diào)整； 所述通信單元包括外部通信網(wǎng)絡(luò)和內(nèi)部通信網(wǎng)絡(luò)，所述外部通信網(wǎng)絡(luò)將所述儲(chǔ)存單元中存儲(chǔ)的視頻信息傳輸至萬(wàn)維網(wǎng)； 所述的教師控制面板包括提問(wèn)指示按鈕、點(diǎn)名按鈕和應(yīng)答結(jié)束按鈕；所述的學(xué)生控制面板包括應(yīng)答請(qǐng)求按鈕和點(diǎn)名提示燈，當(dāng)教師發(fā)出提問(wèn)指示時(shí)，學(xué)生利用所述應(yīng)答請(qǐng)求按鈕進(jìn)行應(yīng)答，當(dāng)教師選擇某位學(xué)生進(jìn)行應(yīng)答，該學(xué)生的學(xué)生控制面板上的點(diǎn)名提示燈即會(huì)売起; 所述內(nèi)部通信網(wǎng)絡(luò)與所述中央處理單元相連，輔助中央處理單元接收學(xué)生控制面板發(fā)出應(yīng)答請(qǐng)求，所述教師控制面板通過(guò)中央處理單元和內(nèi)部通信網(wǎng)絡(luò)向所述學(xué)生控制面板發(fā)送提問(wèn)指示；每個(gè)學(xué)生控制面板所發(fā)出的應(yīng)答請(qǐng)求包括每個(gè)學(xué)生控制面板的識(shí)別編碼；當(dāng)學(xué)生利用學(xué)生控制面板發(fā)出應(yīng)答請(qǐng)求時(shí)，則所述學(xué)生控制面板向所述中央處理單元發(fā)送其識(shí)別編碼；所述識(shí)別編碼通過(guò)內(nèi)部通信網(wǎng)絡(luò)傳給所述中央處理單元，同時(shí)所述中央處理單元記錄該次提問(wèn)應(yīng)答環(huán)節(jié)的應(yīng)答學(xué)生的人數(shù)； 所述教師控制面板根據(jù)學(xué)生的應(yīng)答請(qǐng)求，選擇一位學(xué)生進(jìn)行應(yīng)答，即通過(guò)教師控制面板選擇點(diǎn)名按鈕，所述點(diǎn)名按鈕對(duì)應(yīng)所述的學(xué)生控制面板的識(shí)別編碼； 所述的儲(chǔ)存單元用于儲(chǔ)存所述第一攝像機(jī)和第二攝像機(jī)的攝取視頻文件； 所述的中央處理單元根據(jù)教室控制面板發(fā)來(lái)點(diǎn)名按鈕所對(duì)應(yīng)的識(shí)別編碼控制所述第二攝像云臺(tái)的旋轉(zhuǎn)、第二攝像機(jī)的對(duì)焦，即實(shí)現(xiàn)對(duì)要發(fā)言的學(xué)生進(jìn)行追蹤攝像，同時(shí)，中央處理單元對(duì)在儲(chǔ)存單元內(nèi)的視頻文件進(jìn)行標(biāo)記，標(biāo)記出提問(wèn)應(yīng)答環(huán)節(jié)的開(kāi)始時(shí)間，并累加記錄一次提問(wèn)；提問(wèn)應(yīng)答環(huán)節(jié)完畢后，教師選擇應(yīng)答結(jié)束按鈕，所述中央處理單元根據(jù)教室控制面板發(fā)來(lái)應(yīng)答結(jié)束按鈕控制所述第二攝像云臺(tái)和第二攝像機(jī)恢復(fù)初始狀態(tài)，同時(shí)，中央處理單元對(duì)在儲(chǔ)存單元內(nèi)的視頻文件進(jìn)行標(biāo)記，標(biāo)記出提問(wèn)應(yīng)答環(huán)節(jié)的結(jié)束時(shí)間。
2.如權(quán)利要求1所述的一種教學(xué)統(tǒng)計(jì)用智能錄播系統(tǒng)，其特征在于，所述中央處理單元的型號(hào)為80C51單片機(jī)。
3.—種如權(quán)利要求1所述的教學(xué)統(tǒng)計(jì)用智能錄播系統(tǒng)的工作方法，包括步驟如下: (O安裝 將所述第一攝像云臺(tái)和第一攝像機(jī)安裝在教室的后方，并將其正沖講臺(tái)，實(shí)現(xiàn)對(duì)教師進(jìn)行正面攝像； 將所述第二攝像云臺(tái)和第二攝像機(jī)安裝在教室內(nèi)，將其安裝在室內(nèi)的前方并將其對(duì)準(zhǔn)所有學(xué)生，實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)生進(jìn)行攝像； (2)建立坐標(biāo)定位模型 在教室內(nèi)建立坐標(biāo)系:俯視教室平面圖，所述教室前方位于教室平面圖的底邊，以所述教室平面圖的左下角 為坐標(biāo)原點(diǎn)，沿原點(diǎn)指向所述教室平面圖右下角的方向?yàn)閄軸的正方向，沿原點(diǎn)指向所述教室平面圖左上角的方向?yàn)閥軸的正方向； 利用上述坐標(biāo)系對(duì)教室內(nèi)學(xué)生的學(xué)生控制面板坐標(biāo)定位，每個(gè)學(xué)生控制面板為坐標(biāo)格式為(xn，ym)，其中(n，m)為該學(xué)生控制面板的識(shí)別編碼，xn為學(xué)生控制面板距離y軸的距離，yn為學(xué)生控制面板距離X軸的距離； (3)寫(xiě)入學(xué)生控制面板坐標(biāo)和第二攝像機(jī)的坐標(biāo) 在所述中央處理單元中寫(xiě)入所有學(xué)生控制面板的坐標(biāo)(xn，ym);所述第二攝像機(jī)的坐標(biāo)為(X，0)，其中X為所述第二攝像機(jī)與所述X軸的距離； (4)啟動(dòng)所述教學(xué)統(tǒng)計(jì)用智能錄播系統(tǒng) 第一攝像機(jī)和第二攝像機(jī)開(kāi)始攝像，形成初始狀態(tài)； (5)追蹤攝像及教學(xué)統(tǒng)計(jì) 當(dāng)教師發(fā)出提問(wèn)指示時(shí)，學(xué)生利用所述應(yīng)答請(qǐng)求按鈕進(jìn)行應(yīng)答，當(dāng)教師選擇某位學(xué)生進(jìn)行應(yīng)答，該學(xué)生的學(xué)生控制面板上的點(diǎn)名提示燈即會(huì)亮起； 所述內(nèi)部通信網(wǎng)絡(luò)與所述中央處理單元相連，輔助中央處理單元接收學(xué)生控制面板發(fā)出應(yīng)答請(qǐng)求，所述教師控制面板通過(guò)中央處理單元和內(nèi)部通信網(wǎng)絡(luò)向所述學(xué)生控制面板發(fā)送提問(wèn)指示；每個(gè)學(xué)生控制面板所發(fā)出的應(yīng)答請(qǐng)求包括每個(gè)學(xué)生控制面板的識(shí)別編碼；當(dāng)學(xué)生利用學(xué)生控制面板發(fā)出應(yīng)答請(qǐng)求時(shí)，則所述學(xué)生控制面板向所述中央處理單元發(fā)送其識(shí)別編碼；所述識(shí)別編碼通過(guò)內(nèi)部通信網(wǎng)絡(luò)傳給所述中央處理單元，同時(shí)所述中央處理單元記錄該次提問(wèn)應(yīng)答環(huán)節(jié)的應(yīng)答學(xué)生的人數(shù)； 所述教師控制面板根據(jù)學(xué)生的應(yīng)答請(qǐng)求，選擇一位學(xué)生進(jìn)行應(yīng)答，即通過(guò)教師控制面板選擇點(diǎn)名按鈕，所述點(diǎn)名按鈕對(duì)應(yīng)所述的學(xué)生控制面板的識(shí)別編碼； 所述的儲(chǔ)存單元用于儲(chǔ)存所述第一攝像機(jī)和第二攝像機(jī)的攝取視頻文件； 所述的中央處理單元根據(jù)教室控制面板發(fā)來(lái)點(diǎn)名按鈕所對(duì)應(yīng)的識(shí)別編碼控制所述第二攝像云臺(tái)的旋轉(zhuǎn)、第二攝像機(jī)的對(duì)焦，即實(shí)現(xiàn)對(duì)要發(fā)言的學(xué)生進(jìn)行追蹤攝像，同時(shí)，中央處理單元對(duì)在儲(chǔ)存單元內(nèi)的視頻文件進(jìn)行標(biāo)記，標(biāo)記出提問(wèn)應(yīng)答環(huán)節(jié)的開(kāi)始時(shí)間，并累加記錄一次提問(wèn)；提問(wèn)應(yīng)答環(huán)節(jié)完畢后，教師選擇應(yīng)答結(jié)束按鈕，所述中央處理單元根據(jù)教室控制面板發(fā)來(lái)應(yīng)答結(jié)束按鈕控制所述第二攝像云臺(tái)和第二攝像機(jī)恢復(fù)初始狀態(tài)，同時(shí)，中央處理單元對(duì)在儲(chǔ)存單元內(nèi)的視頻文件進(jìn)行標(biāo)記，標(biāo)記出提問(wèn)應(yīng)答環(huán)節(jié)的結(jié)束時(shí)間； 所述所述的中央處理單元根據(jù)教師控制面板發(fā)來(lái)點(diǎn)名按鈕所對(duì)應(yīng)的識(shí)別編碼，控制所述第二攝像云臺(tái)的旋轉(zhuǎn)、第二攝像機(jī)的對(duì)焦的步驟如下: 所述中央處理單元通過(guò)教師點(diǎn)名按鈕對(duì)應(yīng)的識(shí)別編碼(n，m)，自動(dòng)搜索與該識(shí)別編碼(n, m)對(duì)應(yīng)的學(xué)生面板坐標(biāo)(xn, ym)； 所述中央處理單元計(jì)算所述第二攝像機(jī)拍攝方向與X軸的夾角θ，Θ滿足以下條件: tanΘ=ym/|xn_X| ； 當(dāng)xn-X > O時(shí),所述第二攝像機(jī)拍攝方向與X軸正方向的夾角為Θ ； 當(dāng)xn-X < O時(shí),所述第二攝像機(jī)拍攝方向與X軸負(fù)方向的夾角為Θ ； 當(dāng)xn-X = O時(shí),所述第二攝像機(jī)拍攝方向與X軸的夾角為θ=90° ； 所述中央處理單元計(jì)算所述第二攝像攝像機(jī)與目標(biāo)聽(tīng)眾的距離s: s= (xn-X'2 + (ym)2所述中央處理單元通過(guò)S控制所述第二攝像攝像機(jī)對(duì)所述要發(fā)言的學(xué)生進(jìn)行對(duì)焦，即自動(dòng)控制弟二攝像云臺(tái)和弟二攝像機(jī)對(duì)目標(biāo)聽(tīng)眾進(jìn)行追S示攝像； 當(dāng)要發(fā)言的學(xué)生的人數(shù)大于或等于2個(gè)時(shí)，所述所述第二攝像機(jī)云臺(tái)和第二攝像機(jī)不動(dòng)作。
【文檔編號(hào)】H04N5/76GK103905765SQ201410132609
【公開(kāi)日】2014年7月2日 申請(qǐng)日期:2014年4月3日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月3日
【發(fā)明者】曹福金, 邢連超, 任年峰, 崔振福, 董玲, 唐連峰 申請(qǐng)人:山大魯能信息科技有限公司