基于視頻跟蹤和識別技術的教學錄制系統(tǒng).pdf

1、基于教育部“精品課程”及各大高校興建網(wǎng)絡教學資源庫的共同需求，教學錄制系統(tǒng)應運而生。由于基于視頻跟蹤和識別技術的教學錄播系統(tǒng)能使教學模式常態(tài)化進行，避免了早期的教學錄制系統(tǒng)需要教師和學生隨身攜帶信號接收發(fā)射裝置的弊端，可以滿足教學場景的日常需要，在當下倍受青睞。然而由于當前視頻跟蹤和識別算法繁多，真正能在硬件實現(xiàn)卻很少，且教學環(huán)境復雜，干擾較多，目標所處位置不同造成的前景差異較大，使得基于視頻跟蹤和識別技術的教學錄制系統(tǒng)難以得到推廣和應

2、用。在該背景下展開了本文的研究，本文研究內(nèi)容主要分為教師跟蹤模塊和學生課堂動作識別模塊。教師跟蹤模塊主要工作是當教師偏離會議攝像頭視野中心時，通過對全景攝像頭拍攝視頻進行分析處理，得到當前教師所處位置，同時向會議攝像頭發(fā)送相應的轉(zhuǎn)動、變倍、聚焦等命令，使得跟蹤教師始終處于會議攝像頭視野范圍內(nèi)；學生動作識別模塊主要工作是通過對全景攝像頭拍攝視頻進行分析處理，判斷當前是否有學生發(fā)生起立或坐下動作，當有學生起立時，向會議攝像頭發(fā)送相應的指令，

3、使得會議攝像頭對準起立學生，當該學生坐下時將會議攝像頭切換為全景。本文的主要任務就是為教學錄制系統(tǒng)提供核心的視頻跟蹤和動作識別技術。
　　本文針對教師跟蹤模塊，提出了一種結(jié)合三幀差分的碼本算法實現(xiàn)了目標的檢測，同時提出一種結(jié)合Kalman濾波的改進Camshift算法實現(xiàn)了教師目標的跟蹤，在后期的硬件實現(xiàn)上，為了使得算法易于硬件實現(xiàn)，本文提出了采用顏色直方圖匹配來代替Camshift實現(xiàn)了教師目標跟蹤，通過后期的實驗驗證，本文方法