一種基于增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的教學(xué)系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的教學(xué)系統(tǒng)。本發(fā)明將教師上課的過程拍攝成教學(xué)視頻資料，將教學(xué)視頻資料結(jié)合教材圖文特征信息保存在服務(wù)器上，學(xué)生通過顯示終端可以在線或離線方式獲得教學(xué)視頻資料。當(dāng)學(xué)生通過顯示終端瀏覽教材的圖文資料時(shí)，如有必要，顯示終端可以將圖文資料對(duì)應(yīng)的教學(xué)視頻資料和圖文資料通過增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)生成視頻播放。本發(fā)明將教師上課過程通過顯示終端生動(dòng)地重現(xiàn)，使得學(xué)生在溫習(xí)功課時(shí)，不再枯燥；同時(shí)顯示終端顯示的視頻是教師上課的重復(fù)，從而加強(qiáng)了學(xué)生的記憶。同時(shí)本發(fā)明也可以構(gòu)建成一在線的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)系統(tǒng)，使得網(wǎng)絡(luò)教學(xué)更為生動(dòng)和形象，提高網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的質(zhì)量和效果。再則，本發(fā)明無論對(duì)于生成教學(xué)者的教學(xué)視頻還是學(xué)生使用時(shí)都很方便。
【專利說明】—種基于增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的教學(xué)系統(tǒng)【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本涉及增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)在教學(xué)中的應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002]增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)(Augmented Reality,簡稱AR),是在虛擬現(xiàn)實(shí)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的新技術(shù)，也被稱之為混合現(xiàn)實(shí)。是通過計(jì)算機(jī)系統(tǒng)提供的信息增加用戶對(duì)現(xiàn)實(shí)世界感知的技術(shù)，將虛擬的信息應(yīng)用到真實(shí)世界，并將計(jì)算機(jī)生成的虛擬物體、場景或系統(tǒng)提示信息疊加到真實(shí)場景中，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)實(shí)的增強(qiáng)。近幾年，隨著硬件和軟件技術(shù)的提升，增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)得到空前發(fā)展，并且將這種技術(shù)應(yīng)用于比如手機(jī)、Pad等移動(dòng)終端上。目前增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)廣泛應(yīng)用于娛樂、商業(yè)環(huán)境中。
[0003]目前，學(xué)校的教育方式中，多數(shù)教師仍以傳統(tǒng)的投影、黑板、白板或影音教材等多元的教學(xué)方式。然而上述的教學(xué)方式雖然多元，但若當(dāng)學(xué)生們回家溫習(xí)教學(xué)內(nèi)容，而發(fā)現(xiàn)忘記今日教學(xué)內(nèi)容時(shí)，學(xué)生們只能隔日上學(xué)時(shí)詢問老師，使得學(xué)習(xí)效率大打折扣，溫習(xí)效果低。再則，現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)在線視頻教學(xué)也僅僅是傳統(tǒng)教學(xué)的延伸，教學(xué)不夠生動(dòng)。同時(shí)，教學(xué)視頻的內(nèi)容與 教材的內(nèi)容往往脫節(jié)，教學(xué)效果不好。
[0004]目前增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)也逐漸引入到教學(xué)內(nèi)，比如CN 103606310A、CN 103337079A、CN102411854AXN 103366610A均涉及了增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)在教學(xué)中的應(yīng)用。但這些系統(tǒng)在涉及使用時(shí)，方便性方面不好。特別是對(duì)于錄制教學(xué)者的教學(xué)視頻時(shí)，可操作性差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明所要解決的問題:為提高教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效果，提高學(xué)生溫習(xí)功課時(shí)的學(xué)習(xí)效果，提供一種全自動(dòng)的制作基于增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)的教學(xué)視頻系統(tǒng)，使得教學(xué)者使用方便，學(xué)生們使用方便。
[0006]為解決上述問題，本發(fā)明采用的方案如下:
一種基于增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的教學(xué)系統(tǒng)，包括遠(yuǎn)程服務(wù)器、攝像裝置、顯示設(shè)備、前置機(jī)；所述前置機(jī)與顯示設(shè)備、攝像裝置相連；所述遠(yuǎn)程服務(wù)器通過網(wǎng)絡(luò)與前置機(jī)相連；所述前置機(jī)包括:圖文播放模塊、視頻攝取模塊、特征提取模塊、視頻處理模塊、視頻上傳模塊；所述遠(yuǎn)程服務(wù)器包括視頻接收模塊、視頻存儲(chǔ)模塊；所述圖文播放模塊用于將教材中的圖文資料通過顯示設(shè)備播放；所述視頻攝取模塊用于通過攝像裝置獲取教學(xué)者教學(xué)的初步視頻資料；所述特征提取模塊用于從播放的圖文資料中提取圖文特征信息；所述視頻處理模塊用于從初步視頻資料中摳除背景影像得到教學(xué)者的教學(xué)視頻資料；所述視頻上傳模塊用于將圖文特征信息和教學(xué)視頻資料發(fā)送至遠(yuǎn)程服務(wù)器；所述視頻接收模塊用于接收?qǐng)D文特征信息和教學(xué)視頻資料；所述視頻存儲(chǔ)模塊用于存儲(chǔ)圖文特征信息和教學(xué)視頻資料，并綁定圖文特征信息和教學(xué)視頻資料。
[0007]進(jìn)一步，根據(jù)本發(fā)明的基于增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的教學(xué)系統(tǒng)，還包括遙控器；所述遙控器通過無線的方式與所述前置機(jī)相連；所述遙控器上設(shè)有前后翻頁按鈕；所述前置機(jī)的圖文播放模塊包括指令接收模塊和翻頁控制模塊；所述指令接收模塊用于接收遙控器翻頁按鈕的翻頁指令；所述翻頁控制模塊用于根據(jù)翻頁指令在所述顯示設(shè)備上進(jìn)行翻頁顯示圖文資料。
[0008]進(jìn)一步，根據(jù)本發(fā)明的基于增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的教學(xué)系統(tǒng)，所述遙控器通過Wifi的方式或通過藍(lán)牙的方式或通過紅外的方式與所述前置機(jī)相連。
[0009]進(jìn)一步，根據(jù)本發(fā)明的基于增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的教學(xué)系統(tǒng)，所述遙控器還安裝有激光發(fā)射器。
[0010]進(jìn)一步，根據(jù)本發(fā)明的基于增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的教學(xué)系統(tǒng)，還包括顯示終端，所述顯示終端與所述遠(yuǎn)程服務(wù)器通過網(wǎng)絡(luò)相連；所述顯示終端包括圖文獲取模塊、特征識(shí)別模塊、獲取視頻模塊、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)模塊、視頻播放模塊；所述圖文獲取模塊用于獲取教材中的圖文資料；所述特征識(shí)別模塊用于根據(jù)圖文資料識(shí)別出圖文特征信息；所述獲取視頻模塊用于根據(jù)圖文特征信息獲取教學(xué)視頻資料；增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)模塊用于根據(jù)教材中的圖文資料和教學(xué)視頻資料合成增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)視頻；所述視頻播放模塊用于播放合成的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)視頻。
[0011 ] 進(jìn)一步，根據(jù)本發(fā)明的基于增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的教學(xué)系統(tǒng)，所述顯示終端包括有攝像頭；所述圖文獲取模塊通過攝像頭攝像后獲得圖文資料。
[0012]進(jìn)一步，根據(jù)本發(fā)明的基于增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的教學(xué)系統(tǒng)，所述獲取視頻模塊包括視頻下載模塊、視頻存儲(chǔ)模塊和視頻查詢模塊；所述視頻下載模塊用于從遠(yuǎn)程服務(wù)器下載圖文特征信息和教學(xué)視頻資料對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)；所述視頻存儲(chǔ)模塊用于存儲(chǔ)從遠(yuǎn)程服務(wù)器下載圖文特征信息和教學(xué)視頻資料對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)；所述視頻查詢模塊用于從存儲(chǔ)的圖文特征信息和教學(xué)視頻資料對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)中根據(jù)圖文特征信息獲取教學(xué)視頻資料。
[0013]進(jìn)一步，根據(jù)本發(fā)明的基于增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的教學(xué)系統(tǒng)，所述獲取視頻模塊包括視頻請(qǐng)求模塊和視頻接收模塊；所述視頻請(qǐng)求模塊用于向遠(yuǎn)程服務(wù)器發(fā)送圖文特征信息對(duì)應(yīng)的教學(xué)視頻資料請(qǐng)求指令，該請(qǐng)求指令中包含圖文特征信息；所述視頻接收模塊用于接收遠(yuǎn)程服務(wù)器發(fā)送的圖文特征信息對(duì)應(yīng)的教學(xué)視頻資料請(qǐng)求；所述遠(yuǎn)程服務(wù)器還包括請(qǐng)求響應(yīng)模塊、視頻搜索模塊和視頻發(fā)送模塊；所述請(qǐng)求響應(yīng)模塊接收所述視頻請(qǐng)求模塊的請(qǐng)求指令；所述視頻搜索模塊用于根據(jù)視頻請(qǐng)求模塊的請(qǐng)求指令中的圖文特征信息搜索圖文特征信息所對(duì)應(yīng)的教學(xué)視頻資料；視頻發(fā)送模塊用于將搜索得到的教學(xué)視頻資料發(fā)送至顯示終端。
[0014]進(jìn)一步，根據(jù)本發(fā)明的基于增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的教學(xué)系統(tǒng)，所述顯示終端為智能手機(jī)或掌上電腦或平板電腦或筆記本電腦或臺(tái)式電腦。
[0015]進(jìn)一步，根據(jù)本發(fā)明的基于增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的教學(xué)系統(tǒng)，所述顯示終端通過Wifi或以太網(wǎng)的方式與所述遠(yuǎn)程服務(wù)器相連。
[0016]本發(fā)明的技術(shù)效果如下:
a、將本發(fā)明應(yīng)用于教學(xué)時(shí)，學(xué)生不論在何時(shí)溫習(xí)教學(xué)內(nèi)容時(shí)，只需要通過教學(xué)終端和圖文教具的配合，通過增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的技術(shù)將教學(xué)過程生動(dòng)地再現(xiàn)，從而使得學(xué)生在溫習(xí)功課時(shí)，得以重演上課的教學(xué)過程，有效地提高了學(xué)生溫習(xí)功課的學(xué)習(xí)效果。此外，真人教學(xué)方式也增加了學(xué)生學(xué)習(xí)的樂趣。
[0017]b、將本發(fā)明應(yīng)用于教學(xué)時(shí)，教學(xué)的視頻內(nèi)容與教材內(nèi)容綁定，當(dāng)通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行遠(yuǎn)程教學(xué)或?qū)W生溫習(xí)功課時(shí)，學(xué)生們可以有的放矢地學(xué)習(xí)，學(xué)生們可以自由安排學(xué)習(xí)進(jìn)程，甚至可以根據(jù)學(xué)生的特點(diǎn)學(xué)習(xí)自己重點(diǎn)關(guān)心的內(nèi)容或者學(xué)習(xí)自己薄弱的內(nèi)容。[0018]C、本發(fā)明對(duì)于教學(xué)者錄制教學(xué)視頻時(shí)非常方便。本發(fā)明中，通過遙控器實(shí)現(xiàn)教材圖文資料的前后翻頁，使得錄制得到的教學(xué)視頻能夠精確對(duì)應(yīng)到教材的圖文資料中。此外本發(fā)明的遙控器還是激光教棒，教師講課時(shí)攜帶和操作非常方便。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1是本發(fā)明的基于增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的教學(xué)系統(tǒng)的連接結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖2是本發(fā)明的教學(xué)系統(tǒng)的模塊結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖3是本發(fā)明的多功能激光教學(xué)棒的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖4是本發(fā)明的圖文播放模塊與遙控器之間的模塊結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]圖5是本發(fā)明的顯示終端與遠(yuǎn)程服務(wù)器的模塊關(guān)系結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]圖6是本發(fā)明獲取視頻模塊在線方式的模塊關(guān)系結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025]圖7是本發(fā)明獲取視頻模塊離線方式的模塊關(guān)系結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0026]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0027]如圖1所示，一種基于增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的教學(xué)系統(tǒng)，包括遠(yuǎn)程服務(wù)器1、前置機(jī)2、攝像裝置3、顯示設(shè)備4。其中，前置機(jī)2、攝像裝置3、顯示設(shè)備4均為安裝于教室的設(shè)備。前置機(jī)2為一計(jì)算機(jī)設(shè)備，通過數(shù)據(jù)接口與攝像裝置3、顯示設(shè)備4相連。遠(yuǎn)程服務(wù)器I 一般置于機(jī)房內(nèi)。遠(yuǎn)程服務(wù)器I與前置2通過網(wǎng)絡(luò)6相連。遠(yuǎn)程服務(wù)器1、前置機(jī)2、攝像裝置3、顯示設(shè)備4構(gòu)成了一教學(xué)視頻錄影系統(tǒng)，其中遠(yuǎn)程服務(wù)器I負(fù)責(zé)視頻資料的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，而前置機(jī)2則負(fù)責(zé)視頻資料的預(yù)處理。前置機(jī)2與遠(yuǎn)程服務(wù)器I的相連可以通過有有線方式實(shí)現(xiàn)，也可以通過無線的方式實(shí)現(xiàn)。當(dāng)前置機(jī)2與遠(yuǎn)程服務(wù)器I通過無線方式相連時(shí)，優(yōu)先采用Wifi連接。
[0028]前置機(jī)2通過執(zhí)行安裝在該機(jī)器上的軟件程序模塊實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的功能。該軟件程序模塊，如圖2所示，包括圖文播放模塊21、視頻攝取模塊22、特征提取模塊23、視頻處理模塊24、視頻上傳模塊25。圖文播放模塊21用于將教材中的圖文資料通過顯示設(shè)備4播放。這里的教材為電子文檔，比如，PPT格式或PDF格式的電子文檔，可以存于前置機(jī)2或者也可以存于遠(yuǎn)程服務(wù)器I。當(dāng)教材存于遠(yuǎn)程服務(wù)器I時(shí)，前置機(jī)通過下載教材獲得。顯示設(shè)備4可以是投影儀或電子顯示屏。教材中的圖文資料通過顯示設(shè)備4播放后可以向?qū)W生展示。但本發(fā)明中，將教材中的圖文資料通過顯示設(shè)備4播放主要用于為教師提供講課導(dǎo)向作用，教師在講課時(shí)根據(jù)講課進(jìn)度可以通過前后翻頁等操作。此外，播放的圖文資料同時(shí)為特征提取模塊23提供輸入。特征提取模塊23用于從播放的圖文資料提取圖文特征信息，當(dāng)圖文播放模塊21播放教材的圖文資料時(shí)，特征提取模塊23根據(jù)播放教材的圖文資料時(shí)，同步提取圖文特征信息。特征提取模塊23實(shí)現(xiàn)的方法很多，簡單地，特征提取模塊23可以用文字識(shí)別模塊實(shí)現(xiàn)，該文字識(shí)別模塊根據(jù)圖文資料識(shí)別出圖文資料中的文字內(nèi)容作為圖文特征信息。視頻攝取模塊22用于通過攝像裝置3獲取教學(xué)者教學(xué)的初步視頻資料。視頻處理模塊24用于從初步視頻資料中摳除背景影像得到教學(xué)者的教學(xué)視頻資料。背景影像是靜態(tài)的圖像，摳除并不困難。視頻處理模塊24得到的教學(xué)視頻資料和特征提取模塊23得到的圖文特征信息構(gòu)成一一對(duì)應(yīng)關(guān)系。視頻上傳模塊25將這一一對(duì)應(yīng)的圖文特征信息和教學(xué)視頻資料發(fā)送至遠(yuǎn)程服務(wù)器I。遠(yuǎn)程服務(wù)器I包括視頻接收模塊11、視頻存儲(chǔ)模塊12。視頻接收模塊11用于接收?qǐng)D文特征信息和教學(xué)視頻資料。視頻存儲(chǔ)模塊12用于存儲(chǔ)圖文特征信息和教學(xué)視頻資料，并綁定圖文特征信息和教學(xué)視頻資料。當(dāng)遠(yuǎn)程服務(wù)器I接收到由視頻上傳模塊25發(fā)送過來的圖文特征信息和教學(xué)視頻資料后由視頻接收模塊11接收。視頻接收模塊11接收到圖文特征信息和教學(xué)視頻資料后由視頻存儲(chǔ)模塊12保存于數(shù)據(jù)庫。由于教學(xué)視頻資料和圖文特征信息存在一一對(duì)應(yīng)關(guān)系，存儲(chǔ)時(shí)按該對(duì)應(yīng)關(guān)系保存。
[0029]進(jìn)一步，在上述基于增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的教學(xué)系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，還包括遙控器8。遙控器8上設(shè)有前后翻頁按鈕。本實(shí)施例中，遙控器8為一多功能的激光教學(xué)棒，如圖3所示，包括棒體80、激光發(fā)射器81、激光開關(guān)按鈕82、后翻頁按鈕83、前翻頁按鈕84。激光發(fā)射器81安裝在棒體80的頂端，激光開關(guān)按鈕82、后翻頁按鈕83、前翻頁按鈕84三個(gè)按鈕安裝于棒體80柱面上。棒體80內(nèi)安裝有藍(lán)牙信號(hào)發(fā)射器以及用于提供電力的電池。后翻頁按鈕83、前翻頁按鈕84組成了前后翻頁按鈕。當(dāng)按下后翻頁按鈕83、前翻頁按鈕84后，藍(lán)牙信號(hào)發(fā)射器將按鈕指令編碼后發(fā)送至與該藍(lán)牙信號(hào)發(fā)射器配對(duì)的前置機(jī)2上。如圖4所示，前置機(jī)的圖文播放模塊21包括指令接收模塊211和翻頁控制模塊212。指令接收模塊211用于接收遙控器翻頁按鈕的翻頁指令。翻頁控制模塊212用于根據(jù)翻頁指令在所述顯示設(shè)備上進(jìn)行翻頁顯示圖文資料。
[0030]需要說明的是，本實(shí)施例中，遙控器8與前置機(jī)2通過藍(lán)牙的方式相連，本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，遙控器8也可以通過Wifi或紅外的方式與前置機(jī)2相連。
[0031]進(jìn)一步，本發(fā)明的基于增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的教學(xué)系統(tǒng)，如圖1所示，還包括顯示終端5。顯示終端5是學(xué)生用以學(xué)習(xí)用的終端，可以是智能手機(jī)、掌上電腦、平板電腦或臺(tái)式電腦，包括有顯示屏、處理器和存儲(chǔ)器。顯示終端5與遠(yuǎn)程服務(wù)器I通過網(wǎng)絡(luò)6相連。顯示終端5與遠(yuǎn)程服務(wù)器I之間的網(wǎng)絡(luò)連接可以是Wifi無線連接也可以是基于有線的以太網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)連接。顯示終端5的功能通過安裝在顯示終端的客戶端模塊實(shí)現(xiàn)。該客戶端模塊，如圖5所示，包括圖文獲取模塊51、特征識(shí)別模塊52、獲取視頻模塊53、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)模塊54、視頻播放模塊55。圖文獲取模塊51用于獲取教材中的圖文資料。特征識(shí)別模塊52用于根據(jù)圖文資料識(shí)別出圖文特征信息。獲取視頻模塊53用于根據(jù)圖文特征信息獲取教學(xué)視頻資料。增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)模塊54用于根據(jù)教材中的圖文資料和教學(xué)視頻資料合成增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)視頻。視頻播放模塊55用于播放合成的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)視頻。需要說明的是，圖文獲取模塊51獲得的圖文資料可以通過前述的電子文檔格式教材獲取，也可以通過顯示終端5上安裝的攝像頭拍攝教材書籍獲得。
[0032]獲取視頻模塊53有兩種方式，第一種是通過在線的方式:具體如圖6所示，獲取視頻模塊53包括視頻請(qǐng)求模塊531和視頻接收模塊532。視頻請(qǐng)求模塊531用于向遠(yuǎn)程服務(wù)器發(fā)送圖文特征信息對(duì)應(yīng)的教學(xué)視頻資料請(qǐng)求指令，該請(qǐng)求指令中包含圖文特征信息。視頻接收模塊532用于接收遠(yuǎn)程服務(wù)器發(fā)送的圖文特征信息對(duì)應(yīng)的教學(xué)視頻資料請(qǐng)求。遠(yuǎn)程服務(wù)器I還包括請(qǐng)求響應(yīng)模塊13、視頻搜索模塊14和視頻發(fā)送模塊15。請(qǐng)求響應(yīng)模塊13接收所述視頻請(qǐng)求模塊的請(qǐng)求指令。視頻搜索模塊14用于根據(jù)視頻請(qǐng)求模塊的請(qǐng)求指令中的圖文特征信息搜索圖文特征信息所對(duì)應(yīng)的教學(xué)視頻資料。視頻發(fā)送模塊15用于將搜索得到的教學(xué)視頻資料發(fā)送至顯示終端。
[0033]獲取視頻模塊53的第二種實(shí)施方式為離線方式，如圖7所示，獲取視頻模塊53包括視頻下載模塊533、視頻存儲(chǔ)模塊534和視頻查詢模塊535。視頻下載模塊533用于從遠(yuǎn)程服務(wù)器下載圖文特征信息和教學(xué)視頻資料對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)。視頻存儲(chǔ)模塊534用于存儲(chǔ)從遠(yuǎn)程服務(wù)器下載圖文特征信息和教學(xué)視頻資料對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)。視頻查詢模塊535用于從存儲(chǔ)的圖文特征信息和教學(xué)視頻資料對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)中根據(jù)圖文特征信息獲取教學(xué)視頻資料。
[0034]本發(fā)明的教學(xué)系統(tǒng)包括兩個(gè)處理過程，一個(gè)是教學(xué)視頻錄制過程，一個(gè)是學(xué)生使用時(shí)的處理過程。教師錄制教學(xué)視頻與教師上課同步進(jìn)行，教師在講課過程中通過多功能激光教學(xué)棒控制教材內(nèi)容的翻頁，同時(shí)前置機(jī)通過攝像裝置對(duì)教師的教學(xué)過程進(jìn)行錄制并且將視頻增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的預(yù)處理，同時(shí)前置機(jī)還根據(jù)當(dāng)期教學(xué)內(nèi)容識(shí)別出當(dāng)期教學(xué)內(nèi)容圖文資料的圖文特征信息，前置機(jī)將圖文特征信息和預(yù)處理后的視頻發(fā)送至遠(yuǎn)程服務(wù)器保存。整個(gè)過程中，教師只需要通過多功能激光教學(xué)棒進(jìn)行翻頁操作即可。假如學(xué)生需要對(duì)教材中某一內(nèi)容再聽教師的講解，該學(xué)生只需要將教材書籍翻至特定的頁面，然后用本發(fā)明的顯示終端對(duì)著教材的該頁的內(nèi)容拍照，拍照后，特征識(shí)別模塊對(duì)拍攝的照片進(jìn)行識(shí)別，識(shí)別出圖文特征信息，獲取視頻模塊根據(jù)該圖文特征信息獲得對(duì)應(yīng)的教學(xué)視頻，增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)模塊將獲取的教學(xué)視頻和照片進(jìn)行增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)合成生成增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)視頻，最后由視頻播放模塊播放增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)視頻。
【權(quán)利要求】
1.一種基于增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的教學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，包括遠(yuǎn)程服務(wù)器、攝像裝置、顯示設(shè)備、前置機(jī)；所述前置機(jī)與顯示設(shè)備、攝像裝置相連；所述遠(yuǎn)程服務(wù)器通過網(wǎng)絡(luò)與前置機(jī)相連；所述前置機(jī)包括:圖文播放模塊、視頻攝取模塊、特征提取模塊、視頻處理模塊、視頻上傳模塊；所述遠(yuǎn)程服務(wù)器包括視頻接收模塊、視頻存儲(chǔ)模塊；所述圖文播放模塊用于將教材中的圖文資料通過顯示設(shè)備播放；所述視頻攝取模塊用于通過攝像裝置獲取教學(xué)者教學(xué)的初步視頻資料；所述特征提取模塊用于從播放的圖文資料中提取圖文特征信息；所述視頻處理模塊用于從初步視頻資料中摳除背景影像得到教學(xué)者的教學(xué)視頻資料；所述視頻上傳模塊用于將圖文特征信息和教學(xué)視頻資料發(fā)送至遠(yuǎn)程服務(wù)器；所述視頻接收模塊用于接收?qǐng)D文特征信息和教學(xué)視頻資料；所述視頻存儲(chǔ)模塊用于存儲(chǔ)圖文特征信息和教學(xué)視頻資料，并綁定圖文特征信息和教學(xué)視頻資料。
2.如權(quán)利要求1所述的基于增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的教學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，還包括遙控器；所述遙控器通過無線的方式與所述前置機(jī)相連；所述遙控器上設(shè)有前后翻頁按鈕；所述前置機(jī)的圖文播放模塊包括指令接收模塊和翻頁控制模塊；所述指令接收模塊用于接收遙控器翻頁按鈕的翻頁指令；所述翻頁控制模塊用于根據(jù)翻頁指令在所述顯示設(shè)備上進(jìn)行翻頁顯示圖文資料。
3.如權(quán)利要求2所述的基于增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的教學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，所述遙控器通過Wifi的方式或通過藍(lán)牙的方式或通過紅外的方式與所述前置機(jī)相連。
4.如權(quán)利要求2所述的基于增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的教學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，所述遙控器還安裝有激光發(fā)射器。
5.如權(quán)利要求1所述的基于增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的教學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，還包括顯示終端，所述顯示終端與所述遠(yuǎn)程服務(wù) 器通過網(wǎng)絡(luò)相連；所述顯示終端包括圖文獲取模塊、特征識(shí)別模塊、獲取視頻模塊、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)模塊、視頻播放模塊；所述圖文獲取模塊用于獲取教材中的圖文資料；所述特征識(shí)別模塊用于根據(jù)圖文資料識(shí)別出圖文特征信息；所述獲取視頻模塊用于根據(jù)圖文特征信息獲取教學(xué)視頻資料；增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)模塊用于根據(jù)教材中的圖文資料和教學(xué)視頻資料合成增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)視頻；所述視頻播放模塊用于播放合成的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)視頻。
6.如權(quán)利要求5所述的基于增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的教學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，所述顯示終端包括有攝像頭；所述圖文獲取模塊通過攝像頭攝像后獲得圖文資料。
7.如權(quán)利要求5所述的基于增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的教學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，所述獲取視頻模塊包括視頻下載模塊、視頻存儲(chǔ)模塊和視頻查詢模塊；所述視頻下載模塊用于從遠(yuǎn)程服務(wù)器下載圖文特征信息和教學(xué)視頻資料對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)；所述視頻存儲(chǔ)模塊用于存儲(chǔ)從遠(yuǎn)程服務(wù)器下載圖文特征信息和教學(xué)視頻資料對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)；所述視頻查詢模塊用于從存儲(chǔ)的圖文特征信息和教學(xué)視頻資料對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)中根據(jù)圖文特征信息獲取教學(xué)視頻資料。
8.如權(quán)利要求5所述的基于增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的教學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，所述獲取視頻模塊包括視頻請(qǐng)求模塊和視頻接收模塊；所述視頻請(qǐng)求模塊用于向遠(yuǎn)程服務(wù)器發(fā)送圖文特征信息對(duì)應(yīng)的教學(xué)視頻資料請(qǐng)求指令，該請(qǐng)求指令中包含圖文特征信息；所述視頻接收模塊用于接收遠(yuǎn)程服務(wù)器發(fā)送的圖文特征信息對(duì)應(yīng)的教學(xué)視頻資料請(qǐng)求；所述遠(yuǎn)程服務(wù)器還包括請(qǐng)求響應(yīng)模塊、視頻搜索模塊和視頻發(fā)送模塊；所述請(qǐng)求響應(yīng)模塊接收所述視頻請(qǐng)求模塊的請(qǐng)求指令；所述視頻搜索模塊用于根據(jù)視頻請(qǐng)求模塊的請(qǐng)求指令中的圖文特征信息搜索圖文特征信息所對(duì)應(yīng)的教學(xué)視頻資料；視頻發(fā)送模塊用于將搜索得到的教學(xué)視頻資料發(fā)送至顯示終端。
9.如權(quán)利要求5所述的基于增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的教學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，所述顯示終端為智能手機(jī)或掌上電腦或平板電腦或筆記本電腦或臺(tái)式電腦。
10.如權(quán)利要求5所述的基于增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)的教學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，所述顯示終端通過Wifi或以太網(wǎng)的 方式與所述遠(yuǎn)程服務(wù)器相連。
【文檔編號(hào)】G09B5/08GK103996314SQ201410218077
【公開日】2014年8月20日 申請(qǐng)日期:2014年5月22日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月22日
【發(fā)明者】李怡寬 申請(qǐng)人:南京奧格曼提軟件科技有限公司