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龙图腾网获悉东南大学申请的专利一种基于教学视频的教师课堂走动距离测量方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN116342692B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-01-06发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202310314473.8，技术领域涉及：G06T7/70；该发明授权一种基于教学视频的教师课堂走动距离测量方法是由陶军;李晓倩;齐天一设计研发完成，并于2023-03-28向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于教学视频的教师课堂走动距离测量方法在说明书摘要公布了：信息技术的发展使得多媒体设备和智能设备在教学中得到普遍应用，利用信息技术推动教育教学的改进与创新已成为新趋势。课堂教学情况检测评价是提高教学质量、改善学习成果的必然需求。传统的教学评价方法主观性强且效率不高，在数字化信息化时代，应充分运用大数据和人工智能技术进行课堂教学情况检测评估，通过检测教师的走动距离可以评判教师与学生的互动程度、教师教学的专注程度以及课堂氛围。本发明聚焦课堂教学视频，对教师授课行为进行分析，选择教师移动距离作为指标，从教师目标检测和跟踪、视频移动距离测量、教师行为建模和动作识别方面展开研究。主要在教学视频中，对教师面部进行识别、取质心点、定位、跟踪教师面部变化，在线测算教师在讲台区域的横向移动距离和在过道区域的纵向移动距离。

本发明授权一种基于教学视频的教师课堂走动距离测量方法在权利要求书中公布了：1.一种基于教学视频的教师课堂走动距离测量方法，其特征在于，所述测量方法包括以下步骤： 步骤1对采集到的视频数据进行处理与训练，对输入图像进行切片处理； 步骤2对图像中的教师目标进行面部像素识别； 步骤3对图像中的教师面部进行质心选取与跟踪； 步骤4判定图像中教师人脸朝向； 步骤5建立教室模型，计算摄像设备的像素焦距； 步骤6计算教师授课时的横、纵位移； 其中，步骤5具体如下：建立教室模型，教室长度为L，假设拍摄设备位置贴近教室后方 墙壁，且位于后方墙壁中间，与两侧过道的距离相等，距离为W，光轴与黑板所在平面垂直， 在测量时不考虑教室的长度变化，其中为教师脸部最高点，为教师脸部最低点，点为 摄像机针孔，分别为点和点在成像平面所成的像，的长度就是在成像 平面中的像素长度，选取教师位于黑板前部时的视频帧，此时教师距离拍摄点的距离可 以视为教室的长度，即，预设目标脸部实际长度，脸部像素长度 可以通过图像信息进行提取，这样通过头部目标框中的脸部区域就能够估算得到拍摄设备 的像素焦距，即 其中，步骤6包括如下步骤： 6-1规定纵向位移为教师沿着垂直黑板平面方向的移动距离，横向位移为教师平行于黑板平面的移动距离，当教师以正脸面对摄像机时，将教师脸部的长度视为固定值，在相邻采样帧之间，若教师移动距离小于一定的阈值，则视为教师在采样间隔时间内没有发生移动，若超过阈值，则认为教师发生了移动，将结果累加到总移动距离中； 6-2根据针孔成像的投影关系，脸部实际长度和像素长度比例关系和焦距标定中的比 例关系一致，得到距离的计算表达式如下： 假设采样时间间隔为，当时刻教师与拍摄点距离为，时刻教师与拍摄点距 离为，则时间内教师的纵向位移为： 6-3进行横向移动距离测量，假设在时刻和时刻，教师的位置分别在点和 点，对应图像中的像素点是和，经过点作垂直于黑板平面的直线，过点作平行 于黑板平面和水平线的直线，和相交与点，此时线段的长度就是教 师的横向实际位移，对虚拟的点进行投影变换，得到其在成像平面的对应点，同时假设点到拍摄点的距离为，点到拍摄点的距离为，根据投影关系，有： 根据相似三角形原理，还可以得到： 此外： 如果已知，可根据图片的像素值来计算，可以计算得到横向移动距离，也 就是目标值，其表达式如下： 在图像上提取长度，并采用纵向距离测量方法来计算和，计算得到教师的横 向位移。

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