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　　幼兒健康和成長(zhǎng)不僅是眾多家長(zhǎng)所關(guān)心的焦點(diǎn)問(wèn)題，同時(shí)也是國(guó)家教育體系中的重要的一環(huán)。但是在近來(lái)的一些幼兒園內(nèi)虐童事件的曝光，如北京朝陽(yáng)區(qū)紅黃藍(lán)幼兒園虐童事件，引發(fā)了社會(huì)對(duì)幼兒園安全監(jiān)管的思考和討論。要避免這類事件的發(fā)生，一個(gè)解決方法就是在校園內(nèi)安裝監(jiān)控課堂等教學(xué)生活場(chǎng)所的攝像頭，使家長(zhǎng)們可以通過(guò)攝像頭實(shí)時(shí)地查看教室中的情況。這就體現(xiàn)了河南校園監(jiān)控的重要性。

　　目前國(guó)內(nèi)高等院校普遍安裝了校園攝像頭，但是攝像頭在中小學(xué)及幼兒園等校園內(nèi)沒(méi)有得到相對(duì)有效的利用。同時(shí)相當(dāng)一部分校園內(nèi)的攝像頭主要被用于對(duì)校園道路和進(jìn)出人員車輛的監(jiān)控工作，覆蓋的區(qū)域僅僅局限于校園道路和進(jìn)出口，對(duì)于教室等學(xué)生教師們重要的教學(xué)生活場(chǎng)所缺乏攝像設(shè)備的監(jiān)控。而對(duì)于有些在教室內(nèi)安裝了攝像設(shè)備的學(xué)校，因?yàn)閷?duì)攝像設(shè)備的利用不足，導(dǎo)致攝像設(shè)備不能完全發(fā)揮其技術(shù)監(jiān)管的功能，造成了浪費(fèi)和監(jiān)管的缺口。所以實(shí)現(xiàn)攝像頭的智能化，使其在校園監(jiān)控中發(fā)揮更大作用，提升攝像設(shè)備在校園安全監(jiān)管的地位對(duì)于進(jìn)一步保障校園環(huán)境和學(xué)生教師的身心健康有著重大意義。

　　本文主要基于以上問(wèn)題，對(duì)校園攝像頭的作用進(jìn)行了具體分析，包括傳統(tǒng)的校園交通秩序監(jiān)控、可用于家長(zhǎng)查看的課堂直播、分析學(xué)生聽(tīng)課狀況以及考場(chǎng)防作弊等多項(xiàng)用途。并具體分析了為實(shí)現(xiàn)以上功能所帶來(lái)的攝像設(shè)備技術(shù)挑戰(zhàn)和相應(yīng)的解決方法。同時(shí)，在文章的最后討論了有關(guān)校園攝像頭監(jiān)控所帶來(lái)的學(xué)生隱私保護(hù)問(wèn)題以及對(duì)正常教學(xué)所可能帶來(lái)的負(fù)面影響。

　　監(jiān)控?cái)z像頭主要分布于校園的主要道路、進(jìn)出口以及操場(chǎng)等區(qū)域，具體的功能為實(shí)時(shí)地向?qū)W校安保部門提供對(duì)校園情況的視頻監(jiān)控，如對(duì)校園內(nèi)進(jìn)出車輛進(jìn)行識(shí)別和管理、掌握校園主干道的交通狀況便于疏導(dǎo)上下課高峰時(shí)的擁堵以及監(jiān)管校園公共場(chǎng)所的惡性事件等。這個(gè)功能已經(jīng)相對(duì)比較成熟。

　　課堂直播是一種對(duì)校園攝像頭使用上的創(chuàng)新，通過(guò)在教室安裝攝像頭，實(shí)時(shí)地將學(xué)生上課情況通過(guò)網(wǎng)絡(luò)直播的方式展示給學(xué)生家長(zhǎng)，使原本難以獲取校園內(nèi)課堂信息和教學(xué)進(jìn)度、質(zhì)量的家長(zhǎng)們可以通過(guò)觀看課堂直播的方式來(lái)獲取相關(guān)信息，同時(shí)也有效地引入了家長(zhǎng)對(duì)學(xué)校教學(xué)工作的監(jiān)察以及保障學(xué)生，特別是幼兒，在課堂上免受不法侵犯。這類課堂直播也可以加強(qiáng)學(xué)校和家長(zhǎng)之間的交流和溝通，為共同保障學(xué)生健康成長(zhǎng)提供了一個(gè)有效的信息傳輸渠道。

　　教師在教室授課過(guò)程中，學(xué)生的反饋是影響其調(diào)整教學(xué)進(jìn)度和教學(xué)方式的重要因素，所以觀察學(xué)生的上課表情對(duì)于教師授課而言非常重要。但是有時(shí)因?yàn)樯险n學(xué)生人數(shù)較多，教師們難以做到在授課的同時(shí)去觀察盡可能多的學(xué)生表情。

　　針對(duì)這個(gè)問(wèn)題，可以利用人工智能技術(shù)，并通過(guò)結(jié)合安裝在教室里的組合攝像頭拍攝到的視頻信息，捕捉上課同學(xué)們的面部表情和動(dòng)作，然后對(duì)其進(jìn)行大數(shù)據(jù)分析，最終計(jì)算出課堂實(shí)時(shí)考勤數(shù)據(jù)、學(xué)生課堂專注程度以及課堂學(xué)生反饋表情數(shù)據(jù)，并將結(jié)果反饋給教師，從而教師可以改進(jìn)自己的教學(xué)方式。

　　在無(wú)人監(jiān)考的考場(chǎng)上，防止作弊行為的主要責(zé)任就落在考場(chǎng)上的攝像頭上。如果采用人工的方式監(jiān)視和查找視頻，不僅效率低下，還容易漏掉作弊行為?；谌斯ぶ悄芗夹g(shù)的智能視頻監(jiān)控技術(shù)，可以通過(guò)大量視頻樣本的學(xué)習(xí)，自動(dòng)地識(shí)別學(xué)生的異常行為，從而極大地提高視頻監(jiān)控的效率。

　　現(xiàn)在視頻信息基本都存儲(chǔ)在硬盤中。硬盤是計(jì)算機(jī)必不可少的存儲(chǔ)裝置，主要分為機(jī)械硬盤和固態(tài)硬盤兩種。由于視頻信息會(huì)對(duì)硬盤進(jìn)行反復(fù)讀寫的操作，導(dǎo)致硬盤的使用壽命大大縮短。一旦硬盤損壞，數(shù)據(jù)便會(huì)丟失不可恢復(fù)。

　　針對(duì)以上所述的硬盤存儲(chǔ)缺陷，相應(yīng)的解決方案就是利用云存儲(chǔ)。云存儲(chǔ)將監(jiān)控視頻備份在云服務(wù)器上，可以保證即便本地的硬盤損壞，仍然有辦法從云端恢復(fù)視頻數(shù)據(jù)。

　　在課堂直播以及上傳視頻信息到云端時(shí)，因?yàn)橹辈サ囊曨l數(shù)據(jù)量較為巨大，所以在保證視頻直播的即時(shí)性和有效性的基礎(chǔ)上，就必須占用大量帶寬，這對(duì)校園網(wǎng)絡(luò)的吞吐能力提出了較高的要求。所以在視頻上傳到云端前，必須對(duì)課堂直播的視頻進(jìn)行壓縮處理，以降低對(duì)網(wǎng)絡(luò)傳輸能力的較高要求，降低其成本。圖像數(shù)據(jù)壓縮是必要的、可能的，因?yàn)閳D像信號(hào)中存在大量冗余度，而人眼的識(shí)別能力是有限的，一定的失真人眼無(wú)法察覺(jué)。

　　人臉表情識(shí)別理論框架大致包括人臉檢測(cè)、表情特征提取和表情識(shí)別三個(gè)部分。通常要進(jìn)行人臉表情識(shí)別的視頻或圖像中不僅包含人臉，還包含其他干擾物體和背景區(qū)域。人臉檢測(cè)主要通過(guò)分析人臉?biāo)赜械奶卣?，然后從待檢測(cè)的圖像中搜索、判定可能存在的人臉區(qū)域，進(jìn)一步計(jì)算確認(rèn)如果確實(shí)存在人臉，則定位、分割出圖像中人臉?biāo)诘膮^(qū)域，最后計(jì)算得出人臉的坐標(biāo)位置等信息。人臉檢出后，然后對(duì)人臉表情信息進(jìn)行特征提取。

　　常用的表情分類方法有支持向量機(jī)(SupportVectorMachine，SVM)和深度學(xué)習(xí)的方法。SVM是統(tǒng)計(jì)學(xué)中常用于分類的一種方法，該方法具備特有的學(xué)習(xí)能力，可以有效地處理非線性、小樣本和高維數(shù)據(jù)等問(wèn)題。徐文暉等對(duì)此提出了可從連續(xù)的視頻序列中識(shí)別表情的SVM分類器。但是在大樣本的情況下，矩陣計(jì)算需要耗費(fèi)大量的時(shí)間和運(yùn)行內(nèi)存，從而影響了整體的識(shí)別效率。

　　在校園內(nèi)安裝攝像頭會(huì)引發(fā)人們對(duì)學(xué)生隱私保護(hù)的思考。同時(shí)很多網(wǎng)友們稱直播班級(jí)情況的主意是“非?？膳?rdquo;的。許多家長(zhǎng)指出，它侵犯了孩子們利用個(gè)人空間的權(quán)利。而律師們認(rèn)為，安裝攝像頭本身并不侵犯學(xué)生們的隱私權(quán)，但透露給家長(zhǎng)和老師們密碼則的確侵犯了學(xué)生的權(quán)利。

　　所以學(xué)校在校園內(nèi)安裝攝像頭時(shí)，應(yīng)該規(guī)范攝像頭的安裝地點(diǎn)和使用范疇。以及監(jiān)控視頻信息的保護(hù)，防止校園內(nèi)的監(jiān)控視頻信息的外泄，保護(hù)好學(xué)生的合法權(quán)力。同時(shí)在安裝攝像頭時(shí)要告知學(xué)生及家長(zhǎng)，取得他們的理解和支持，并做好攝像設(shè)備的保護(hù)措施，制定相關(guān)規(guī)章制度保護(hù)視頻信息的安全和保證其用于學(xué)校教育的正當(dāng)用途。

　　運(yùn)用視頻監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)課堂教學(xué)過(guò)程進(jìn)行監(jiān)控，并進(jìn)行信息反饋，是提高課堂教學(xué)質(zhì)量的一種有效手段。通過(guò)有效的教學(xué)質(zhì)量監(jiān)控體系運(yùn)行，有助于學(xué)生自我約束，規(guī)范課堂學(xué)習(xí)行為，自覺(jué)學(xué)習(xí);也有助于教師自覺(jué)規(guī)范自身的教學(xué)行為，不斷改進(jìn)教學(xué)方式方法，減少無(wú)效教學(xué)成分，提高課堂教學(xué)質(zhì)量。同時(shí)，將多種課堂教學(xué)監(jiān)控模式進(jìn)行有機(jī)的結(jié)合，才能進(jìn)一步提高課堂監(jiān)控的成效。

　　綜上所述，為保障校園，特別是幼兒園、中小學(xué)的校園安全和進(jìn)一步提升教學(xué)質(zhì)量，校園攝像頭的安裝是必要的，利用現(xiàn)代數(shù)字化、信息化和智能化技術(shù)可以為學(xué)生提供一個(gè)良好安全的校園環(huán)境，同時(shí)也為社會(huì)和相關(guān)監(jiān)管部門提供了一個(gè)有效的監(jiān)察手段，有利于促進(jìn)教育事業(yè)的蓬勃發(fā)展。

　　同時(shí)，有關(guān)河南校園監(jiān)控智能化的相關(guān)技術(shù)的研究不僅可以用于校園內(nèi)，其在其他安防領(lǐng)域同樣擁有用武之地。相關(guān)智能攝像頭技術(shù)在隨著計(jì)算機(jī)視覺(jué)和深度學(xué)習(xí)等人工智能技術(shù)的發(fā)展將會(huì)在越來(lái)越多的領(lǐng)域發(fā)揮重要作用。