【技术实现步骤摘要】
本申请涉及学生座位表构建，尤其是涉及一种基于视觉计算的学生座位表构建算法及系统。
技术介绍
1、目前,为了方便教师进行课堂上学生座位考勤情况的管理，普遍通过教师提前手动录入座位表，根据学生是否就座来进行判断考勤情况，然而此方式考勤需每个学生在固定座位上，但在自习课或临时活动时，学生临时调换位置，此时学生座位表与学生座位不符合，导致只知学生身处教室内不知其位置，则需要教师重新手动录入调动的座位表，操作较为繁琐耗时且易出错，使得考勤结果存在误差，降低考勤效率，因此需要进行改进。
技术实现思路
1、为了方便教师进行课堂上学生座位考勤情况的管理，提高考勤结果的准确性和考勤效率；本申请提供了一种基于视觉计算的学生座位表构建算法及系统。
2、本申请的上述专利技术目的一是通过以下技术方案得以实现的：
3、一种基于视觉计算的学生座位表构建算法，包括步骤：
4、当接收到教师终端发出的座位表获取指令时，向位于教室内的识别终端发送启动指令，识别终端接收到启动指令时拍摄教室全景图像和若干细节图像；
5、在所获取的全景图像中构建预设的平面坐标系；
6、基于细节图像与教室全景图像的图像特征比对，将细节图像对应匹配于平面坐标系中，拾取得到每张细节图像中人脸区域的拟合坐标；
7、基于得到的拟合坐标，通过预设的行、列整合规则，整合并输出在平面坐标系中属于同一行的人脸区域以及属于同一列的人脸区域；
8、获取各人脸区域预先关联的学生信息
9、基于各个人脸区域的拟合坐标以及同一行的学生信息、同一列的学生信息，生成座位表发送至教师终端。
10、通过采用上述技术方案，当开始上课时，教师通过教师终端发送座位表获取指令，此时位于教室内的识别终端分为全景图像拍摄装置和细节图像拍摄装置，全景图像拍摄装置用来俯视拍摄教室所有的课桌，由于当学生落座于课桌位置时，拍摄不到学生的人脸图像，此时需要细节图像拍摄装置用来清楚识别学生的人脸图像，在全景图像中，首先构建一个预设的平面坐标系，通过细节图像与全景图像的图像特征比对，将细节图像中的人脸区域对应匹配到平面坐标系中，拾取得到每张细节图像中人脸区域的拟合坐标。
11、在全景图像中，通过提取每个学生脸部区域的拟合坐标，能够精确地定位他们在教室中的位置。这些坐标通过预设的行、列整合规则，被整合并输出，以便在平面坐标系中识别出属于同一行和同一列的人脸区域。与此同时，每个人脸区域预先关联的学生信息，如姓名、学号等，也被收集和整理。这些信息与对应的拟合坐标相结合，生成包含同一行的学生信息以及同一列的学生信息的座位表。最后，根据这些座位表的信息，生成一个完整的座位表，其中包含了每个学生的姓名、学号、座位号以及他们在教室中的实际位置。这个座位表被发送至教师终端，为教师提供了一个直观的考勤和管理工具，使教师能够轻松地识别每个学生的座位，并有效地进行课堂管理。
12、本申请在一较佳示例中：所述将细节图像对应匹配于平面坐标系中，拾取得到每张细节图像中人脸区域的拟合坐标的步骤之后，执行如下步骤：
13、获取平面坐标系中预设的比对坐标；
14、计算每个拟合坐标至对应的比对坐标的距离数据；
15、将距离数据代入预设的函数，计算得到代表学生人脸区域的矩形框，并获取矩形框在平面坐标系中的边角坐标。
16、通过采用上述技术方案，在教室全景图像中，首先获取预设的比对坐标，接着计算每个拟合坐标至对应的比对坐标的距离数据，然后，将这些距离数据代入预设的函数中，用于从距离数据中推断出学生人脸区域的矩形框，并获取矩形框在平面坐标系中的边角坐标。这些边角坐标提供了学生座位在教室中的实际位置信息，自动地定位每个学生的座位。
17、本申请在一较佳示例中：所述基于得到的拟合坐标，通过预设的行、列整合规则，整合并输出在平面坐标系中属于同一行的人脸区域以及属于同一列的人脸区域的步骤之后，执行如下步骤：
18、基于矩形框的边角坐标，通过行整合规则，计算相邻矩形框沿预设行方向的交并比数值；
19、将交并比数值大于或等于预设的阈值的矩形框记为同一行；
20、基于记为同一行的边角坐标，对记为同一行的人脸区域进行行方向的排序。
21、通过采用上述技术方案，矩形框的边角坐标通过行整合规则，被用来计算相邻矩形框沿预设行方向的交并比数值。交并比数值是一个衡量两个矩形框重叠程度的指标，其值范围从0到1，其中1表示两个矩形框完全重叠。筛选出交并比数值大于或等于预设的阈值的矩形框，并将它们标记为同一行。基于这些标记为同一行的人脸区域的边角坐标，进行行方向的排序，实现了自动化获取学生行座位表，以便教师能够更清晰地查看学生的座位分布。
22、本申请在一较佳示例中：所述基于矩形框的边角坐标，通过行整合规则，计算相邻矩形框沿预设行方向的交并比数值步骤，包括步骤：
23、基于相邻矩形框的边角坐标，比较相邻矩形框的边角坐标，生成交集矩形框边角坐标和并集矩形框边角坐标；
24、基于相邻矩形框左上角坐标的较大值，生成交集矩形框的左上角坐标，基于相邻矩形框右下角坐标的较小值，生成交集矩形框的右下角坐标；
25、基于相邻矩形框左上角坐标的较小值，生成并集矩形框的左上角坐标，基于相邻矩形框右下角坐标的较大值，生成并集矩形框的右下角坐标；
26、基于交集矩形框的边角坐标，计算交集矩形框的宽度，输出为,计算交集矩形框的高度，输出为；
27、基于并集矩形框的边角坐标，计算并集矩形框的宽度，输出为，计算并集矩形框的高度，输出为；
28、基于预设公式，计算，表示交并比数值。
29、通过采用上述技术方案，通过比较两个矩形框的左上角坐标，选择x和y轴坐标值较大的点作为交集矩形框的左上角，能确保交集矩形框覆盖了两个矩形框共同的部分；通过比较两个矩形框的右下角坐标，选择x和y轴坐标值较小的点作为交集矩形框的右下角，能准确地界定出交集矩形框的范围。
30、通过比较两个矩形框的左上角坐标，选择x和y轴坐标值较小的点作为并集矩形框的左上角，能确保并集矩形框包含了两个矩形框的所有区域；通过比较两个矩形框的右下角坐标，选择x和y轴坐标值较大的点作为并集矩形框的右下角，能完整地界定出并集矩形框的范围。这种方法准确生成交集矩形框和并集矩形框的边角坐标，利于后续的比较交并比数值的步骤。
31、本申请在一较佳示例中：所述基于得到的拟合坐标，通过预设的行、列整合规则，整合并输出在平面坐标系中属于同一行的人脸区域以及属于同一列的人脸区域的步骤，包括步骤：
32、sa:基于列整合规则，获取全景图像中预设方向的辅助线,辅助线先选取垂直中线；
33、执行如下规整步骤：
34、sa1：识别与辅助线的垂直距离差值在预设范围内的若干拟合本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于视觉计算的学生座位表构建算法，其特征在于：包括步骤：
2.根据权利要求1所述的一种基于视觉计算的学生座位表构建算法，其特征在于：所述将细节图像对应匹配于平面坐标系中，拾取得到每张细节图像中人脸区域的拟合坐标的步骤之后，执行如下步骤：
3.根据权利要求2所述的一种基于视觉计算的学生座位表构建算法，其特征在于：所述基于得到的拟合坐标，通过预设的行、列整合规则，整合并输出在平面坐标系中属于同一行的人脸区域以及属于同一列的人脸区域的步骤之后，执行如下步骤：
4.根据权利要求3所述的一种基于视觉计算的学生座位表构建算法，其特征在于：所述基于矩形框的边角坐标，通过行整合规则，计算相邻矩形框沿预设行方向的交并比数值步骤，包括步骤：
5.根据权利要求1所述的一种基于视觉计算的学生座位表构建算法，其特征在于：所述基于得到的拟合坐标，通过预设的行、列整合规则，整合并输出在平面坐标系中属于同一行的人脸区域以及属于同一列的人脸区域的步骤，包括步骤：
6.根据权利要求5所述的一种基于视觉计算的学生座位表构建算法，其特征在于：所述基于所
7.根据权利要求1所述的一种基于视觉计算的学生座位表构建算法，其特征在于：所述基于各个人脸区域的拟合坐标以及同一行的学生信息、同一列的学生信息，生成座位表发送至教师终端的步骤，包括步骤：
8.一种基于视觉计算的学生座位表构建系统，其特征在于，包括：
9.一种计算机设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至7任一项所述一种基于视觉计算的学生座位表构建算法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至7任一项所述一种基于视觉计算的学生座位表构建算法的步骤。
...【技术特征摘要】
1.一种基于视觉计算的学生座位表构建算法，其特征在于：包括步骤：
2.根据权利要求1所述的一种基于视觉计算的学生座位表构建算法，其特征在于：所述将细节图像对应匹配于平面坐标系中，拾取得到每张细节图像中人脸区域的拟合坐标的步骤之后，执行如下步骤：
3.根据权利要求2所述的一种基于视觉计算的学生座位表构建算法，其特征在于：所述基于得到的拟合坐标，通过预设的行、列整合规则，整合并输出在平面坐标系中属于同一行的人脸区域以及属于同一列的人脸区域的步骤之后，执行如下步骤：
4.根据权利要求3所述的一种基于视觉计算的学生座位表构建算法，其特征在于：所述基于矩形框的边角坐标，通过行整合规则，计算相邻矩形框沿预设行方向的交并比数值步骤，包括步骤：
5.根据权利要求1所述的一种基于视觉计算的学生座位表构建算法，其特征在于：所述基于得到的拟合坐标，通过预设的行、列整合规则，整合并输出在平面坐标系中属于同一行的人脸区域以及属于同一列的人脸...
【专利技术属性】
技术研发人员：郑程予，廖劲光，李传荣，李果谨，
申请(专利权)人：广州乐庚信息科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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