数据库设计

　　根据现有数据与功能要求，设计最基本的数据库ER图（如图3所示）。除了用户信息数据，此图明确描述平台的主要数据表及字段，详细内容有待平台开发时根据实际情况细化。

图3 数据库

　　人员密度算法

　　为教室准备一张无人时的平面图（最好从监视器角度拍摄）称为原图，灰度化处理后存储在数据库中。从监视器中定时获得实时照片，称为新图。通过对比新图相对于原图的混乱度估算人员密度。

　　灰度化公式如下：

　　I = 0.229R + 0.587G + 0.114B （1）

　　R、G、B分别表示彩色像素的红、绿、蓝分量值，I为灰度值。

　　预先设定比较单位，如教室座位部分面积为m2，将其划分成网格，假定分成100个网格，比较单位面积为m2/100；再定义差异阈值。定时取到新图，进行如下处理：

　　1. 灰度化处理，令初始混乱度f = 0。

　　2. 将新图与原图的每一个网格进行差异比较；当差值大于阈值，记混乱度f = f + 1。

　　3. 新图对比完得出总体混乱度F = f / 网格总数。

　　4. 将总体混乱度记为实时密度，在教室基本信息表中更新。

　　这个算法简单易行，可以满足估算人员密度需求，获取新图的时间间隔可设为10m，范围是教室开放时间，既满足要求又节约计算资源。

　　将图片灰度化处理是为了忽略颜色、光照带来的误差，如果需要更高的精度，可以将图片再进行二值化，将256灰度级的图片生成只有两个灰度级（0和1）的二值化图像，采用阈值分割，关注像素取1，其他像素取0。

　　在图像对比方面可以借助成熟的研究，例如通过基于欧氏距离的模式识别方法计算差异，必要时辅助机器学习方法提高准确度。

　　手机客户端

　　考虑到手机的流量与网速限制，最好专门为手机用户设计简单的Web网页，去掉大量图片、动画等耗资源元素。例如，查询教室时，直接返回符合条件的“TOP10”教室，暂不显示详细信息。

　　智能实时教室资源管理平台解决了在教室资源有限的情况下，学生需要到处找自习教室的问题，而且可以快捷地通过网络查询人较少的教室；还解决手工预订教室，审核耗时的问题；同时支持多种客户端；快捷实现课程查询、虚拟定位设备报修、失物招领、评价论坛、热门教室等功能。但是，平台还要在界面显示方面提升用户体验度，通过动画、虚拟现实等技术明晰、形象地显示教室等资源。在人员密度估算方面提高计算精确度，为到课率统计提供更有力的依据。

　　（作者单位为西安交通大学网络中心）