● 摘要
近年来,随着现代互联网技术的高速发展,包括学习方式的改变、E-learning 技术空前的发展与应用,网络教学的日益普及等,智能跟踪教学系统在我国各大中小学课堂教学中得到推广,成为教学培训的主要形式之一。智能跟踪教学系统以其操作简便,生动直观等优点,在课堂教学和视频会议等领域获得了日益广泛的应用和普及。
本文的主要研究内容和工作包括以下几个方面:
应用多线程编程技术来实现智能跟踪教学系统对教师运动跟踪和学生运动检测任务独立工作的解决方案,研究并实现了多个线程同时运行以及线程间自由切换的控制方式,并通过与单目主动视觉控制策略配合工作,最后将结果实时显示在交互式用户界面。
实现基于 HSV 颜色空间的最大似然估计(Expectation-Maximization) 算法和卡尔曼(Kalman)滤波器的组合式跟踪算法,在背景光照变化的情况下保证对教师面部运动跟踪的鲁棒性和实时性。应用直方图均衡化算法增强前景目标的区分度, 获取更好的跟踪稳定性。
设计单目主动视觉策略来实现对系统的运行控制,制定了教师运动跟踪和学生运动检测的工作策略,多种不同的摄像机通信协议用来对相机不同控制功能的实现,并且通过设置极线的方式来完成对摄像机拍摄画面进行区域性分割。
智能跟踪教学系统运用先进的图像处理和主动视觉技术来实现系统相对应的功能。系统能够对日常教学中教学场景进行真实展现,并改善教学环境。我们相信,智能跟踪教学系统在未来的教育改革领域将会起到更为重要的作用并且拥有更为广泛的应用前景。
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