Інтелектуальна система для організації відеоконференцій у віртуальному середовищі

Abstract

У сучасну цифрову епоху онлайн-зустрічі стали звичним явищем, що потребує інноваційних рішень для покращення спілкування та співпраці. Це дослідження представляє комплексну систему візуального відстеження об’єктів та використання віртуального полотна під час онлайн-зустрічей. Мета полягає в збільшенні продуктивності онлайн зустрічей. Система використовує найсучасніші методи комп’ютерного зору та дизайн, орієнтований на користувача, щоб забезпечити відстеження об’єктів у реальному часі. Також, робота вивчає придатність і ефективність конкретних методологій, таких як SiamRPN, у контексті візуального відстеження об’єктів для онлайн-зустрічей. Оцінка ефективності, точності та швидкості цих методологій у запропонованій системі дає змогу зрозуміти їх застосовність і потенційні покращення для відстеження в реальному часі у середовищах віртуальних зустрічей. Дослідження спрямоване на вивчення та вирішення проблем, характерних для візуального відстеження об’єктів у контексті онлайн-зустрічей, таких як обробка змін зовнішнього вигляду об’єктів, робота з оклюзіями, адаптація до змінних умов освітлення та точне відображення рухів об’єктів на віртуальному полотні. Мета полягає в тому, щоб розробити систему, яка покращує співпрацю, взаємодію та обмін інформацією під час онлайн-зустрічей, надаючи учасникам можливість відстежувати об’єкти, малювати анотації та взаємодіяти з віртуальним полотном у режимі реального часу. Для реалізації системи використовується мова програмування Python та бібліотеки, OpenCV та NumPy. Інтегроване середовище розробки Visual Studio Code (VS Code) забезпечує безперебійну розробку коду. Інтерфейс користувача розроблений, для полегшення роботи з віртуальним полотном під час відеоконференцій. Динамічне віртуальне полотно дозволяє відображати думки та ідеї учасників конференції використовуючи інтуїтивні жести рух, замість обмежених можливостей миші. Використовуючи спеціальні клавіші, користувачі можуть легко перемикатися між режимами малювання, вибору кольору, та використання гумки. Ця інтуїтивно зрозуміла парадигма взаємодії дозволяє учасникам висловлювати свої ідеї візуально, сприяючи ефективній комунікації під час онлайн-зустрічей. Алгоритм використовується для відстеження об’єктів у режимі реального часу між кадрами, забезпечуючи точну та надійну роботу навіть у складних сценаріях. Це покращує загальний досвід зустрічі, забезпечуючи точне відстеження об’єктів. Завдяки тестуванню та оцінці система продемонструвала свою ефективність і продуктивність. Інтеграція алгоритму відстеження об’єктів із зручним інтерфейсом дозволяє учасникам онлайн конференції без зусиль відстежувати та коментувати об’єкти, тим самим збільшуючи ефективність та продуктивність дискусії під час онлайн-зустрічей. Відстеження об’єктів у реальному часі та можливості віртуального полотна забезпечують численні переваги в різних областях. В освітньому секторі викладачі можуть використовувати систему для проведення онлайн-лекцій для більш зрозуміло викладу матеріалу. У бізнес сфері, професіонали можуть використовувати систему для проведення віртуальних презентацій з інтерактивними візуальними інструментами, для підвищення продуктивності співпраці. Дизайнери, інженери та художники можуть використовувати систему, щоб ділитися та обговорювати візуальні ідеї для проектів та надавати зворотний зв’язок у реальному часі. Це сприяє ефективній віддаленій співпраці та усуває потребу у фізичній присутності, заощаджуючи час і ресурси.

In today's digital age, online meetings have become commonplace, requiring innovative solutions to improve communication and collaboration. This study presents a comprehensive system of visual object tracking and the use of a virtual canvas during online meetings. The goal is to increase the productivity of online meetings. The system uses state-of-the-art computer vision techniques and user-centered design to provide real-time object tracking. Also, the paper examines the suitability and effectiveness of specific methodologies, such as SiamRPN, in the context of visual object tracking for online meetings. Evaluating the performance, accuracy, and speed of these methodologies in the proposed system provides insight into their applicability and potential improvements for real-time tracking in virtual meeting environments. The research is aimed at studying and solving problems specific to visual tracking of objects in the context of online meetings, such as processing changes in the appearance of objects, working with occlusions, adapting to changing lighting conditions, and accurately displaying the movements of objects on a virtual canvas . The goal is to develop a system that improves collaboration, interaction, and information sharing during online meetings by enabling participants to track objects, draw annotations, and interact with a virtual canvas in real-time. The Python programming language and OpenCV and NumPy libraries are used to implement the system. Visual Studio Code (VS Code) integrated development environment ensures seamless code development. The user interface is designed to facilitate working with the virtual canvas during video conferences. A dynamic virtual canvas allows you to display the thoughts and ideas of conference participants using intuitive gestures instead of limited mouse capabilities. Using special keys, users can easily switch between drawing, color selection, and eraser modes. This intuitive interaction paradigm allows participants to express their ideas visually, facilitating effective communication during online meetings. The algorithm is used to track objects in real-time between frames, ensuring accurate and reliable performance even in complex scenarios. This improves the overall meeting experience by ensuring accurate object tracking. Through testing and evaluation, the system has demonstrated its effectiveness and performance. The integration of an object tracking algorithm with a user-friendly interface allows online conference participants to effortlessly track and comment on objects, thereby increasing the efficiency and productivity of online meeting discussions. Real-time object tracking and virtual canvas capabilities provide numerous benefits in a variety of areas. In the education sector, teachers can use the system to conduct online lectures to present the material more clearly. In the business sphere, professionals can use the system to conduct virtual presentations with interactive visual tools, to increase the productivity of cooperation. Designers, engineers and artists can use the system to share and discuss visual ideas for projects and provide real-time feedback. This facilitates effective remote collaboration and eliminates the need for physical presence, saving time and resources.