一种基于不同场景的教室远程自动监管系统及方法技术方案

本发明专利技术提供一种基于不同场景的教室远程自动监管系统及方法，属于教室远程监管技术领域，包括若干个教室监控管理端、监控视频数据处理端和监管端，教室监控管理端安装在教室内，若干个教室监控管理端与监控视频数据处理端和监管端连接，监控视频数据处理端与监管端连接，教室监控管理端用于采集教室的视频。本发明专利技术通过安装摄像头实现对教室的实时监管，根据不同的场合需求或者不同时间设定，实现不同的场景图像对比，实现对上课不听课的学生或者玩手机的学生自动提醒，考试作弊自动监管报警，同时在日常休息或者不是上课时间教室内出现违规的行为，比如打架或者有人晕倒等，及时发出报警声通知管理的管理人员及时查看，实现对教室的智能监管。对教室的智能监管。对教室的智能监管。

【技术实现步骤摘要】
一种基于不同场景的教室远程自动监管系统及方法


[0001]本专利技术涉及教室远程监管
，尤其涉及一种基于不同场景的教室远程自动监管系统及方法。

技术介绍

[0002]随着计算机技术和教育信息技术的发展，基于计算机的多媒体教室也越来越受欢迎，多媒体教学设备使教师授课内容生动化、形象化和具体化，学生对于声像并茂的教学方式更易于领会和接受，同时极大减少了上课教师的劳动强度，提高了教师的工作效率。但由于学校教学设备使用和管理制度的不同、教师知识结构的差异等原因，各种教学设备工作状态、设备使用率等均处于松散的管理模式之下。为能够降低管理教师的工作任务，同时实现自动管理，需要设计一种基于不同场景的教室远程自动监管系统及方法。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于提供一种基于不同场景的教室远程自动监管系统及方法，解决现有坚实监管系统无法实现对教室的自动化管理，无法根据不同的场景进行监管和报警的技术问题。
[0004]为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：
[0005]一种基于不同场景的教室远程自动监管系统，包括若干个教室监控管理端、监控视频数据处理端和监管端，教室监控管理端安装在教室内，若干个教室监控管理端与监控视频数据处理端和监管端连接，监控视频数据处理端与监管端连接，教室监控管理端用于采集教室的视频，并对视频数据进行图片提取，然后将提取的图片与场景图片源进行对比，并根据对比结果进行做出相应的回应，回应包括通知管理员、提醒在场人员和自动控制开关，监控视频数据处理端用于接收传回的视频数据，并定时删除规定时间间隔之前的视频数据，在删除视频数据时，根据场景对比结果标记的图像进行预留，当出现有标记图像的相关视频均保留，监管端用于供管理人员对监控视频数据查看，并远程控制教室监控管理端和远程控制教室的相关开关。
[0006]进一步地，教室监控管理端包括教室视频采集传输单元、图像场景对比单元、自动控制单元，教室视频采集传输单元与图像场景对比单元连接，图像场景对比单元与自动控制单元连接，教室视频采集传输单元用于采集教室的视频数据传给图像场景对比单元，图像场景对比单元根据相应的场景对图像进行识别，然后把识别结果传给自动控制单元，自动控制单元根据识别结果进行发出控制指令对教室的开关进行控制。
[0007]进一步地，教室视频采集传输单元包括摄像头视频采集模块、视频图像抽取模块、视频传输模块和摄像头自动调整控制模块，摄像头视频采集模块经视频图像抽取模块与视频传输模块连接，摄像头视频采集模块为摄像头，用于采集教室内的视频数据，并将视频数据传给视频图像抽取模块，视频图像抽取模块根据设定的实践间隔进行抽取视频的一张图像，时间间隔为2秒，并把抽取的图像传给图像场景对比单元，视频传输模块将采集的视频
数据传给监控视频数据处理端，摄像头自动调整控制模块用于控制摄像头视频采集模块根据摄像头参数和需要采集的区域大小进行控制摄像头视频采集模块采集的视频图像为最优的状态。
[0008]进一步地，图像场景对比单元包括图像初步识别模块、考试自动识别开启控制模块、考试自动识别模块、日常人物自动识别模块、教室电开关识别模块、教室电开关控制模块、热成像安全识别模块和图像标记模块，图像初步识别模块分别与考试自动识别开启控制模块、日常人物自动识别模块、教室电开关识别模块和热成像安全识别模块连接，考试自动识别开启控制模块和考试自动识别模块连接，教室电开关识别模块与教室电开关控制模块连接，考试自动识别模块、日常人物自动识别模块、教室电开关识别模块和热成像安全识别模块均与图像标记模块连接；
[0009]图像初步识别模块对抽取的图像进行识别，并初步确定图像的归属类别，并传给相应的识别模块进行识别，考试自动识别开启控制模块根据监管端传开的控制指令进行定时开启，也就是每个教室有考试时，进行开启考试自动识别，考试识别包括学生作弊自动识别和监考老师监考行为规范识别，考试自动识别模块存储有相应的数据对比源，用于在考试期间实时对师生进行违规动作识别，并及时报告给监管端，日常人物自动识别模块勇士识别教室内有人员在教室的时的自动识别，包括两部分，一部分为上课的师生动作识别和课余时间教室人物识别，上课的师生动作识别为识别学生上课的动作是否出现睡觉和玩手机，上课识别直接从监管端获取每个教室的上课的课表时间，课余时间教室人物识别为识别师生是否有违规的动作，教室电开关识别模块用于在教室没有人时进行识别教室的电器是否关闭，在识别到相应时间后教室没人，同时电器还开启时，把识别结果传给教室电开关控制模块，教室电开关控制模块控制电器关闭，节约电能，热成像安全识别模块用于识别教室内是否出现火灾，通过热成像图像进行识别，热成像安全识别模块为实时识别的状态，考试自动识别模块、日常人物自动识别模块、教室电开关识别模块和热成像安全识别模块识别有与数据源对比相同或者相似的结果图像传给图像标记模块，图像标记模块传给监控视频数据处理端。
[0010]进一步地，监控视频数据处理端包括视频时间识别模块、标记图像存储模块、视频自动删减模块、标记图像二次获取扩元模块和扩元图像定时传输模块，视频时间识别模块与标记图像存储模块连接，标记图像存储模块与视频自动删减模块连接，标记图像二次获取扩元模块与扩元图像定时传输模块连接，视频时间识别模块将传入的视频进行标记时间在指定的位置，然后传给标记图像存储模块存储，视频自动删减模块用于删除规定时间间隔的视频数据，同时在删除的时候，检测视频的时间与图像标记模块是否相对应或者前后5分钟内的视频，如果存在，则对视频数据进行识别，并把与图像标记模块传来的结果图像内容相同或者相近的视频数据保存，不删除，标记图像二次获取扩元模块把超过删除视频时间，但又保存下来的视频数据进行自动识别与结果图片相近的图像，不能够收集相应的图像作为图像数据源，然后传给扩元图像定时传输模块，扩元图像定时传输模块定时把扩展的图像传给考试自动识别模块、日常人物自动识别模块、教室电开关识别模块和热成像安全识别模块。
[0011]进一步地，监管端包括视频查看模块、远程控制模块、教室开关远程控制模块、声光报警模块和调试区域框截图控制模块，视频查看模块用于供管理员进行查看监控视频数
据，远程控制模块用于远程控制教室监控管理端，教室开关远程控制模块用于远程控制坚实电器的开关，声光报警模块用于发出声光警示，通知管理员对相应的教室进行人工巡逻，发出声光警示的条件为出现火灾或者教室人员出现意外，调试区域框截图控制模块用于对初次安装或者需要改变采集区域的摄像头进行图像区域划定，并把划定的区域大小传给相应的摄像头。
[0012]进一步地，摄像头自动调整控制模块控制摄像头视频采集模块为最优状态的具体过程包括如下步骤：
[0013]步骤1：根据教室的大小布置相应数量的摄像头视频采集模块，设置摄像头视频采集模块成像几何模型，成像几何模型包括摄像头视频采集模块的场角度、景深范围和分辨率；
[0014]步骤2：确定摄像头视频采集模块的场角度、景深范围和分辨率与安装的关系；
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于不同场景的教室远程自动监管系统，其特征在于：包括若干个教室监控管理端、监控视频数据处理端和监管端，教室监控管理端安装在教室内，若干个教室监控管理端与监控视频数据处理端和监管端连接，监控视频数据处理端与监管端连接，教室监控管理端用于采集教室的视频，并对视频数据进行图片提取，然后将提取的图片与场景图片源进行对比，并根据对比结果进行做出相应的回应，回应包括通知管理员、提醒在场人员和自动控制开关，监控视频数据处理端用于接收传回的视频数据，并定时删除规定时间间隔之前的视频数据，在删除视频数据时，根据场景对比结果标记的图像进行预留，当出现有标记图像的相关视频均保留，监管端用于供管理人员对监控视频数据查看，并远程控制教室监控管理端和远程控制教室的相关开关。2.根据权利要求1所述的一种基于不同场景的教室远程自动监管系统，其特征在于：教室监控管理端包括教室视频采集传输单元、图像场景对比单元、自动控制单元，教室视频采集传输单元与图像场景对比单元连接，图像场景对比单元与自动控制单元连接，教室视频采集传输单元用于采集教室的视频数据传给图像场景对比单元，图像场景对比单元根据相应的场景对图像进行识别，然后把识别结果传给自动控制单元，自动控制单元根据识别结果进行发出控制指令对教室的开关进行控制。3.根据权利要求2所述的一种基于不同场景的教室远程自动监管系统，其特征在于：教室视频采集传输单元包括摄像头视频采集模块、视频图像抽取模块、视频传输模块和摄像头自动调整控制模块，摄像头视频采集模块经视频图像抽取模块与视频传输模块连接，摄像头视频采集模块为摄像头，用于采集教室内的视频数据，并将视频数据传给视频图像抽取模块，视频图像抽取模块根据设定的实践间隔进行抽取视频的一张图像，时间间隔为2秒，并把抽取的图像传给图像场景对比单元，视频传输模块将采集的视频数据传给监控视频数据处理端，摄像头自动调整控制模块用于控制摄像头视频采集模块根据摄像头参数和需要采集的区域大小进行控制摄像头视频采集模块采集的视频图像为最优的状态。4.根据权利要求3所述的一种基于不同场景的教室远程自动监管系统，其特征在于：图像场景对比单元包括图像初步识别模块、考试自动识别开启控制模块、考试自动识别模块、日常人物自动识别模块、教室电开关识别模块、教室电开关控制模块、热成像安全识别模块和图像标记模块，图像初步识别模块分别与考试自动识别开启控制模块、日常人物自动识别模块、教室电开关识别模块和热成像安全识别模块连接，考试自动识别开启控制模块和考试自动识别模块连接，教室电开关识别模块与教室电开关控制模块连接，考试自动识别模块、日常人物自动识别模块、教室电开关识别模块和热成像安全识别模块均与图像标记模块连接；图像初步识别模块对抽取的图像进行识别，并初步确定图像的归属类别，并传给相应的识别模块进行识别，考试自动识别开启控制模块根据监管端传开的控制指令进行定时开启，也就是每个教室有考试时，进行开启考试自动识别，考试识别包括学生作弊自动识别和监考老师监考行为规范识别，考试自动识别模块存储有相应的数据对比源，用于在考试期间实时对师生进行违规动作识别，并及时报告给监管端，日常人物自动识别模块勇士识别教室内有人员在教室的时的自动识别，包括两部分，一部分为上课的师生动作识别和课余时间教室人物识别，上课的师生动作识别为识别学生上课的动作是否出现睡觉和玩手机，上课识别直接从监管端获取每个教室的上课的课表时间，课余时间教室人物识别为识别师
生是否有违规的动作，教室电开关识别模块用于在教室没有人时进行识别教室的电器是否关闭，在识别到相应时间后教室没人，同时电器还开启时，把识别结果传给教室电开关控制模块，教室电开关控制模块控制电器关闭，节约电能，热成像安全识别模块用于识别教室内是否出现火灾，通过热成像图像进行识别，热成像安全识别模块为实时识别的状态，考试自动识别模块、日常人物自动识别模块、教室电开关识别模块和热成像安全识别模块识别有与数据源对比相同或者相似的结果图像传给图像标记模块，图像标记模块传给监控视频数据处理端。5.根据权利要求4所述的一种基于不同场景的教室远程自动监管系统，其特征在于：监控视频数据处理端包括视频时间识别模块、标记图像存储模块、视频自动删减模块、标记图像二次获取扩元模块和扩元图像定时传输模块，视频时...

【专利技术属性】
技术研发人员：李高宇，吴世贵，韦洪浪，周红锴，黄洁文，黄可晟，
申请(专利权)人：桂林理工大学南宁分校，
类型：发明
国别省市：