CV+智慧教室 当 AI 长了一双“教室之眼”：计算机视觉在智慧教室的 7 大成熟场景

标题：当 AI 长了一双“教室之眼”：计算机视觉在智慧教室的 7 大成熟场景

正文：
“后排那位打瞌睡的同学，请把胳膊收回去。”——以前，这句话要靠老师“肉眼巡查”；现在，摄像头+算法 1 秒就能完成点名、行为识别、困倦提醒，甚至灯光、空调、投影的联动控制。计算机视觉（CV）已经走出实验室，成为智慧教室的“基础设施”。下面用 7 个已经落地、可复制的场景告诉你，AI 究竟如何重新定义“上课”。

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1. 学生行为画像：举手、专注、困倦、玩手机，一目了然
   • 技术路线：1080p 顶装摄像头 + OpenPose 上半身 10 关键点 + Py-Feat 面部动作单元 → DeepSORT 跨帧跟踪 → 深度神经网络分类。
   • 输出结果：给每个学生实时打标签（积极/消极），10 分钟生成一次班级“热力图”，老师一眼就能看到“困倦集中区”。

2. 手机/移动设备“邻近度”检测
   • 原理：YOLOv5 先检手机，再算手机中心与手腕关键点的欧氏距离，小于阈值即判定“正在使用手机”。
   • 价值：解决传统课堂“低头族”难取证的问题，数据可同步到家长端周报。

3. 分区智能灯控：有人即亮，无人即灭
   • 硬件：教室 9 宫格区域 + C270 摄像头 + 树莓派 GPIO 控制灯带。
   • 逻辑：Haar 级联检测人脸 → 判断所在区域 → TCP 指令到树莓派 → 对应灯带点亮/熄灭。
   • 节能：实测 50 人教室，日均节电 28%。

4. 5G+4K 超高清远程互动课堂
   • 场景：工程大学一校四地同上一门制》实验课。
   • 关键：5G 网络 <20 ms 时延，4K 摄像机把船模水池实时推流到 400 km 外的分校区，学生可远程操控实验台。

5. 双师课堂 AI 助教
   • 布局：主讲教室 1 台 4K 云台 + 听讲教室 2 台辅助摄像头。
   • 功能：CV 实时统计听讲教室举手人数，自动生成“互动指数”，提醒主讲教师放慢节奏或点名互动。