一種用于課堂教學(xué)的定位方法及裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及多媒體電教化技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種用于課堂教學(xué)的定位方法及裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，全自動錄播系統(tǒng)在課堂教學(xué)中應(yīng)用的越來越廣泛。全自動錄播系統(tǒng)能夠不需要人工干預(yù)，在錄制全過程中自動對老師和學(xué)生的運(yùn)動狀態(tài)進(jìn)行檢測、定位、跟蹤和導(dǎo)播。全自動錄播系統(tǒng)一般采用在教室學(xué)生區(qū)域前部兩側(cè)安裝兩路攝像機(jī)的設(shè)計，應(yīng)用雙目視覺圖像分析算法自動識別學(xué)生站起并定位學(xué)生位置，從而引導(dǎo)錄播攝像機(jī)捕捉清晰完整的學(xué)生站起回答問題的影像。但是，很多教學(xué)錄制現(xiàn)場布局為一面開窗，安裝兩路學(xué)生檢測攝像機(jī)的設(shè)計很難實現(xiàn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明實施例期望提供一種用于課堂教學(xué)的定位方法及裝置，僅使用安裝在教室中學(xué)生區(qū)域前側(cè)的一個攝像機(jī)，簡化了操作。
[0004]本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的:
[0005]第一方面，本發(fā)明實施例提供了一種用于課堂教學(xué)的定位方法，包括:采集攝像裝置獲取圖像中的人體頭部寬度信息，以及攝像裝置與人體頭部的連線和水平面的夾角信息；根據(jù)所述人體頭部寬度信息，由預(yù)先設(shè)定的攝像裝置獲取圖像中的人體頭部寬度信息與攝像裝置距離人體頭部的距離信息的對應(yīng)關(guān)系獲得人體頭部距離攝像裝置的距離信息；根據(jù)所述人體頭部距離攝像裝置的距離信息，以及所述攝像裝置與人體頭部的連線和水平面的夾角，計算人體的空間位置。
[0006]在上述實施例中，所述采集攝像裝置獲取圖像中的人體頭部寬度信息，具體包括:根據(jù)特征檢測方法，獲得人體頭部區(qū)域；計算所述人體頭部區(qū)域的包絡(luò)線；根據(jù)所述人體頭部區(qū)域的包絡(luò)線，計算人體頭部的寬度信息。
[0007]在上述實施例中，所述特征檢測方法包括:幀差法或者光流法。
[0008]在上述實施例中，在所述采集攝像裝置獲取圖像中的人體頭部寬度信息，以及攝像裝置與人體頭部的連線和水平面的夾角信息之前，還包括:檢測人體的起立動作。
[0009]在上述實施例中，所述根據(jù)所述人體頭部距離攝像裝置的距離信息，以及所述攝像裝置與人體頭部的連線和水平面的夾角，計算人體的空間位置，具體包括:根據(jù)人體頭部距離攝像裝置的距離信息D，以及攝像裝置與人體頭部的連線和水平面的夾角Z A，利用公SL = D*cos Z A，及H = D*sin Z A，分別計算得到人體距離攝像裝置的距離L及人體的高度H。
[0010]第二方面，本發(fā)明實施例提供了一種用于課堂教學(xué)的定位裝置，包括:采集裝置、獲得裝置和計算裝置，其中:所述采集裝置，用于采集攝像裝置獲取圖像中的人體頭部寬度信息，以及攝像裝置與人體頭部的連線和水平面的夾角信息；所述獲得裝置，用于根據(jù)所述人體頭部寬度信息，由預(yù)先設(shè)定的攝像裝置獲取圖像中的人體頭部寬度信息與攝像裝置距離人體頭部的距離信息的對應(yīng)關(guān)系獲得人體頭部距離攝像裝置的距離信息；所述計算裝置，用于根據(jù)所述人體頭部距離攝像裝置的距離信息，以及所述攝像裝置與人體頭部的連線和水平面的夾角，計算人體的空間位置。
[0011]在上述實施例中，所述采集裝置，具體用于:根據(jù)特征檢測方法，獲得人體頭部區(qū)域；計算所述人體頭部區(qū)域的包絡(luò)線；根據(jù)所述人體頭部區(qū)域的包絡(luò)線，計算人體頭部的寬度信息。
[0012]在上述實施例中，所述采集裝置，具體用于:根據(jù)幀差法或者光流法，獲得人體頭部區(qū)域；計算所述人體頭部區(qū)域的包絡(luò)線；根據(jù)所述人體頭部區(qū)域的包絡(luò)線，計算人體頭部的寬度信息。
[0013]在上述實施例中，所述用于課堂教學(xué)的定位裝置還包括檢測裝置，所述檢測裝置用于，在所述采集裝置采集攝像裝置獲取圖像中的人體頭部寬度信息，以及攝像裝置與人體頭部的連線和水平面的夾角信息之前，檢測人體的起立動作。
[0014]在上述實施例中，所述計算裝置，具體用于:根據(jù)人體頭部距離攝像裝置的距離信息D，以及攝像裝置與人體頭部的連線和水平面的夾角Z A，利用公式L = D*cos Z A，及H=D*sin Z A，分別計算得到人體距離攝像裝置的距離L及人體的高度H。
[0015]本發(fā)明實施例提供了一種用于課堂教學(xué)的定位方法及裝置，通過采集攝像裝置獲取圖像中的人體頭部寬度信息，以及攝像裝置與人體頭部的連線和水平面的夾角信息；根據(jù)所述人體頭部寬度信息，由預(yù)先設(shè)定的攝像裝置獲取圖像中的人體頭部寬度信息與攝像裝置距離人體頭部的距離信息的對應(yīng)關(guān)系獲得人體頭部距離攝像裝置的距離信息；根據(jù)所述人體頭部距離攝像裝置的距離信息，以及所述攝像裝置與人體頭部的連線和水平面的夾角，計算人體的空間位置。這樣一來，僅使用安裝在教室中學(xué)生區(qū)域前側(cè)的一個攝像機(jī)，便可以得到學(xué)生起立的具體空間位置，解決了很多教學(xué)課堂由于一面開窗而不便安裝兩路攝像機(jī)的問題，降低了成本，提高了用戶體驗。
【附圖說明】
[0016]圖1為本發(fā)明實施例提供的一種用于課堂教學(xué)的定位方法的流程示意圖；
[0017]圖2為本發(fā)明實施例提供的攝像裝置與人體頭部的位置關(guān)系示意圖；
[0018]圖3為本發(fā)明實施例提供的一種用于課堂教學(xué)的定位裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0019]下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述。
[0020]圖1為本發(fā)明實施例提供的一種用于課堂教學(xué)的定位方法的流程示意圖，該方法包括:
[0021]SlOl:采集攝像裝置獲取圖像中的人體頭部寬度信息，以及攝像裝置與人體頭部的連線和水平面的夾角信息；
[0022]需要說明的是，攝像裝置包括安裝在教室中學(xué)生區(qū)域前側(cè)的一個攝像機(jī)，當(dāng)然，攝像裝置還可以包括其他可以進(jìn)行攝像的移動終端，本發(fā)明實施例對此不做具體限制。
[0023]需要說明的是，圖2為本發(fā)明實施例提供的攝像裝置與人體頭部的位置關(guān)系示意圖，參考圖2所示，B為人體頭部的位置，C為攝像裝置的位置，攝像裝置與人體頭部的連線和水平面的夾角為Z A0
[0024]示例性地，采集攝像裝置獲取的畫面中人體頭部的寬度信息，具體包括:根據(jù)特征檢測方法，獲得人體頭部區(qū)域；計算人體頭部區(qū)域的包絡(luò)線；根據(jù)人體頭部區(qū)域的包絡(luò)線，計算人體頭部的寬度信息。
[0025]優(yōu)選地，特征檢測方法包括:幀差法或者光流法。
[0026]需要說明的是，特征檢測方法用于從背景圖像中提取目標(biāo)信息，包括很多算法，本發(fā)明實施例對特征檢測方法的選擇不做具體限制。
[0027]示例性地，在采集攝像裝置獲取圖像中的人體頭部寬度信息，以及攝像裝置與人體頭部的連線和水平面的夾角信息之前，還包括:檢測人體的起立動作。
[0028]S102:根據(jù)人體頭部寬度信息，由預(yù)先設(shè)定的攝像裝置獲取圖像中的人體頭部寬度信息與攝像裝置距離人體頭部的距離信息的對應(yīng)關(guān)系獲得人體頭部距離攝像裝置的距離信息；
[0029]需要補(bǔ)充的是，攝像裝置獲取圖像中的人體頭部寬度，與攝像裝置距離人體頭部的距離成反比，即攝像裝置獲取圖像中的人體頭部寬度越大，攝像裝置距離人體頭部的距離越小。
[0030]S103:根據(jù)人體頭部距離攝像裝置的距離信息，以及攝像裝置與人體頭部的連線和水平面的夾角，計算人體的空間位置。
[0031]示例性地，根據(jù)人體頭部距離攝像裝置的距離信息，以及攝像裝置與人體頭部的連線和水平面的夾角，計算人體的空間位置，具體包括:根據(jù)人體頭部距離攝像裝置的距離信息D，以及攝像裝置與人體頭部的連線和水平面的夾角Z A，利用公式L = D*cos Z A，及H = D*sin Z A，分別計算得到人體距離攝像裝置的距離L及人體的高度H。
[0032]需要補(bǔ)充的是，根據(jù)人體頭部距離攝像裝置的距離信息，以及攝像裝置與人體頭部的連線和水平面的夾角，獲得人體距離攝像裝置的距離及人體的高度，進(jìn)而獲得人體的空間位置。
[0033]綜上所述，本發(fā)明實施例提供了一種用于課堂教學(xué)的定位方法，通過采集攝像裝置獲取圖像中的人體頭部寬度信息，以及攝像裝置與人體頭部的連線和水平面的夾角信息；根據(jù)人體頭部寬度信息，由預(yù)先設(shè)