一种基于图像识别的自习室空位查询方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于图像识别的自习室空位查询方法及装置。本方法包括如下步骤：S1：摄像头获取非使用状态下自习室内设定区域内的原始图像；所述摄像头按照采集时间T获取使用状态下设定区域内的状态图像，所述摄像头将获取的原始图像和状态图像传输给微处理器；S2：所述微处理器接收并保存原始图像和状态图像；所述微处理器在状态图像中建立一个标准坐标，建立设定区域内座位的位置信息；S3：所述微处理器根据位置信息将所述原始图像分割成原始座位图，以及将所述状态图像分割成状态座位图；S4：所述微处理器根据人脸识别方法或人头检测方法，判断该座位上是否有人。本方法简单及时地显示了自习室内座位的使用情况。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于自习室空位监测
，特别涉及一种基于图像识别的自习室空位查询方法及装置。
技术介绍
近年来随着高等教育的普及和扩招，让广大学生有机会上学。为此，在一定程度上导致了高校教学资源紧张，例如自习室，自习室是给学生自学提供一个良好的学习环境。然而，学生为了在自习室寻找一个空位，常常需要逐个对自习室进行查看，这种查看方法不但浪费时间，甚至挫败学生上自习的积极性。目前，通过设置在桌面上或椅子上的压力传感器，来判断座位上是否有人，从而将信息传输给微处理器，微处理器将接收到的信息传输给显示单元，由此，学生通过显示单元观察自习室位置的使用情况。由于桌面和椅子的使用次数过于频繁，其压力传感器容易损坏，从而导致显示器无法正确显示自习室的使用情况。
技术实现思路
本专利技术为了克服上述现有技术的不足，提供了一种基于图像识别的自习室空位查询方法，本方法通过摄像头获取自习室内的原始图像和状态图像，并对原始图像和状态图像进行分割成原始座位图和状态座位图，通过人脸识别或人头检测判断自习室内座位的使用情况，本方法简单及时地显示了自习室内座位的使用情况。为实现上述目的，本专利技术采用了以下技术方案:一种基于图像识别的自习室空位查询方法，包括如下步骤:S1:摄像头获取非使用状态下自习室内设定区域内的原始图像；所述摄像头按照采集时间T获取使用状态下设定区域内的状态图像，所述摄像头将获取的原始图像和状态图像传输给微处理器；S2:所述微处理器接收并保存原始图像和状态图像；所述微处理器在每个座位均被使用时获得的状态图像中建立一个的标准坐标；该微处理器根据所述设定区域内单个被人使用的座位在所述状态图像中的占空大小，建立设定区域内不同座位的位置信息；S3:所述微处理器在所述原始图像和状态图像中分别建立一个与所述标准坐标相同的坐标；所述微处理器根据建立的位置信息，以所述设定区域内单个座位为单位，将所述原始图像分割成多个原始座位图，以及将所述状态图像分割成多个状态座位图；S4:所述微处理器根据人脸识别方法或人头检测方法，判断所述状态座位图中是否有人的图像，即判断该座位上是否有人。本专利技术还可以通过以下步骤进一步实现。优选的，所述人头检测方法步骤如下:Sll:所述微处理器根据分水岭算法从所述状态座位图中获取人的状态头像轮廓图；根据得到的状态头像轮廓图，对所述原始座位图进行相应的裁剪并形成原始头像轮廓图，所述原始头像轮廓图是与所述状态头像轮廓图形状、大小相符合的空图；S12:所述微处理器从所述状态头像轮廓图中设定处提取状态色值，以及从所述原始头像轮廓图中与状态头像轮廓图中设定处相对应的地方提取原始色值，判断所述状态色值与原始色值之间的差值是否在规定的范围内；S13:若状态色值与原始色值之间的差值在规定的范围内，则表示所述状态座位图中存在人的图像，即该座位上有人；否则，表示所述状态座位图中不存在人的图像，即该座位上无人；并将结果在显示单元中显示。优选的，所述人脸识别方法是所述微处理器根据Cascade算法判断所述状态座位图中是否存在人脸图像，若所述状态座位图中存在人脸图像，则表示该座位上有人；否则，转至所述人头检测方法中步骤S11。优选的，本方法还包括安装在计算机和/或移动设备上的自习室空位查询系统，所述自习室空位查询系统的查询步骤如下:S21:在所述计算机和/或移动设备上的自习室空位查询系统中选择查询场地，并判断所述自习室空位查询系统中的查询按钮是否按下；S22:若查询按钮按下，则转至步骤S23 ;否则，结束自习室空位查询过程；S23:所述计算机和/或移动设备向所述微处理器发送查询指令，所述微处理器将所述查询场地的座位使用情况的状态信息发送至计算机和/或移动设备，并在所述自习室空位查询系统中的显示窗口显示。进一步，所述微处理器根据采集时间T以覆盖的方式保存状态图像，所述位置信息包括状态座位图的起点坐标，状态座位图的长度，以及状态座位图的宽度。进一步，所述微处理器从所述状态头像轮廓图中头发某处提取状态色值，以及从所述原始头像轮廓图中与状态头像轮廓图中提取状态色值相对应处提取原始色值。一种实现基于图像识别的自习室空位查询方法的装置，包括摄像头，图像采集处理器，微处理器，驱动电路，LED显示电路；所述微处理器与所述图像采集处理器之间进行双向通信连接，该图像采集处理器的信号输入端与所述摄像头的信号输出端相连；所述微处理器的信号输出端与驱动电路的信号输入端相连，所述驱动电路的信号输出端与所述LED显示电路的信号输入端相连。本专利技术还可以通过以下步骤进一步实现。优选的，所述摄像头和/或图像采集处理器构成一个图像采集单元，所述图像采集单元中的摄像头和/或图像采集处理器分别与微处理器相连；一个驱动电路与若干个LED显示电路构成一个显示单元，多个显示单元中后一个驱动电路的信号输入端与前一个驱动电路的信号输出端相连，多个显示单元中第一个驱动电路的信号输入端与所述微处理器的信号输出端相连。优选的，所述自习室内划分为多个互不交叉的设定区域，每个设定区域安装有一个图像采集单元，且每个设定区域安排有多个自习单元；所述自习单元包括一个桌子以及该桌子周围布置的座位；所述显示单元用于显示若干个自习单元的座位使用情况，所述自习单元与LED显示电路成--对应关系。优选的，所述微处理器还通过网络与计算机和/或移动设备进行双向通讯连接，所述计算机和/或移动设备通过安装在该计算机和/或移动设备上的自习室空位查询系统来显示当前自习室座位的使用情况。本专利技术的有益效果在于:I)本专利技术中的自习室空位查询方法通过摄像头获取自习室内的原始图像和状态图像，并对原始图像和状态图像进行分割成原始座位图和状态座位图，通过人脸识别或人头检测判断自习室内座位的使用情况，本方法简单、及时、有效地显示了自习室内座位的使用情况。2)本专利技术中的微处理器根据采集时间T对状态图像进行覆盖式保存，也即每隔采集时间T对状态图像进行刷新一次；而对原始图像只获取一次，因而不对原始图像进行刷新，原始图像为没人使用座位时获取的图像；本方法通过比较有人使用座位时，其头发产生的一个色值，和没人使用座位时，其头发区域产生的色值，来判断该座位上是否有人。本方法简单，快捷地判断出座位的使用情况，并在显示单元中显示。3)本专利技术中的自习室空位查询装置是由摄像头、图像处理器，微处理器，LED显示电路，计算机等构成；其结构简单，安全可靠，不易被损坏，易维护，灵活性强，本自习室空位查询装置为自习室空位查询提供一个良好的硬件设备。4)本专利技术中的的图像采集单元可以是由摄像头和图像采集处理器构成，也可以是摄像头构成；在设定区域较多的情况下，可以采用由摄像头和图像采集处理器构成的图像采集单元，使得采集到的图片得到有序处理，保证了查询结果的准确性；在设定区域比较单一的情况下，可以采用由摄像头构成的图像采集单元，简化了本装置的结构。5)本专利技术中的显示单元中的一个驱动电路可以与8个以内的LED显示电路相连，一个LED显示电路可以显示8个以内的座位使用情况，也即一个显示单元可显示64个以内座位的使用情况；此外，还可以设置为多个显示单元，其中后一个驱动电路的输入端DIN与前一个驱动电路的输出端DOUT相连，第一个驱动电路的输入端DIN与所述微处理器的输出端相连本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于图像识别的自习室空位查询方法，包括如下步骤：S1：摄像头获取非使用状态下自习室内设定区域内的原始图像；所述摄像头按照采集时间T获取使用状态下设定区域内的状态图像，所述摄像头将获取的原始图像和状态图像传输给微处理器；S2：所述微处理器接收并保存原始图像和状态图像；所述微处理器在每个座位均被使用时获得的状态图像中建立一个的标准坐标；该微处理器根据所述设定区域内单个被人使用的座位在所述状态图像中的占空大小，建立设定区域内不同座位的位置信息；S3：所述微处理器在所述原始图像和状态图像中分别建立一个与标准坐标相同的坐标；所述微处理器根据建立的位置信息，以所述设定区域内单个座位为单位，将所述原始图像分割成多个原始座位图，以及将所述状态图像分割成多个状态座位图；S4：所述微处理器根据人脸识别方法或人头检测方法，判断所述状态座位图中是否有人的图像，即判断该座位上是否有人。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：倪清桦，
申请(专利权)人：合肥美诚创新培训学校，倪清桦，
类型：发明
国别省市：安徽;34