基于自然交互技术的中小学创新实验室的制作方法
【专利摘要】基于自然交互技术的中小学创新实验室，它包括实验室，所述实验室内在其一个对角线两端设置有两个二维摄像机，在另一对角线两端设置有两个三维摄像机，实验室内四壁安装有若干红外感应装置，另外在实验室任意相对的两面墙壁上安装有声音采集装置，所有音频播放器、LED灯和三维投影设备以及与二维摄像机、三维摄像机、红外感应装置、声音采集装置相连接的芯片均与服务器相连接，服务器再与数据库相连接。本发明不但使学生在一个逼真的模拟互动的环境中完成实验项目，无需熟悉操作实验室内设备也无需通过其他人机交互装置，而仅以自然的人体语言来完成，大大降低实验的操作难度，从而提高教学质量。
【专利说明】基于自然交互技术的中小学创新实验室
所属【技术领域】
[0001]本发明涉及教学辅助【技术领域】，尤其涉及一种基于自然交互技术的中小学创新实验室。
【背景技术】
[0002]随着社会科学的进步，中小学生需要掌握的知识内容也越来越多，而现阶段教师们的教学工具仍然是以课本教材为主，但是这些简单的教材已经无法承载，而且仅仅以文字以及简单的二维图形已经很难诠释所学的知识点，而且更多的抽象问题或者科学实验更是难以理解，不能让学生真正的掌握知识，使得教学效果得不到提升，严重制约着国家的科技进步速度。
【发明内容】
[0003]本发明提供了一种通过人物直接与实验室进行交互的中小学创新实验室。
[0004]为了解决【背景技术】所存在的问题，本发明是采用以下技术方案:
[0005]它包括实验室，所述实验室内在其一个对角线两端设置有两个二维摄像机，在另一对角线两端设置有两个三维摄像机，其中一个二维摄像机和一个三维摄像机设置在顶角，另一个二维摄像机和另一个三维摄像机设置在底角，每个二维摄像机和每个三维摄像机分别与相应的图像处理芯片相连接，实验室内四壁安装有若干红外感应装置，红外感应装置再与相应的红外信号处理芯片连接，另外在实验室任意相对的两面墙壁上安装有声音采集装置，每个声音采集装置均与相应的声音处理芯片相连接，实验室四壁还设置有若干音频播放器、LED灯和三维投影设备，所有音频播放器、LED灯和三维投影设备以及与二维摄像机、三维摄像机、红外感应装置、声音采集装置相连接的芯片均与服务器相连接，服务器再与数据库相连接，所述语音数据库内有多个语音、人体动作、教学实验模型。
[0006]服务器会将数据库模型中未出现的动作、声音或教学实验模型自动存储至数据库。
[0007]本发明会根据学生的动作、语言来进行判断和分析，并且能将数据库模型中未出现的动作、声音或教学实验模型自动存储至数据库，最后通过音频播放器、LED灯和三维投影设备将相应影像或灯光或声音播放出来，如此学生不但使学生在一个逼真的模拟互动的环境中完成实验项目，无需熟悉操作实验室内设备也无需通过其他人机交互装置，而仅以自然的人体语言来完成，大大降低实验的操作难度，从而提高教学质量。
【专利附图】
【附图说明】
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[0008]图1为本发明的结构示意图；
[0009]图2为本发明的示意框图。
[0010]实施方式
[0011]参见图1-2，本发明它包括实验室1，所述实验室I内在其一个对角线两端设置有两个二维摄像机2，在另一对角线两端设置有两个三维摄像机3，其中一个二维摄像机2和一个三维摄像机3设置在顶角，另一个二维摄像机2和另一个三维摄像机3设置在底角，每个二维摄像机2和每个三维摄像机3分别与相应的图像处理芯片相连接，实验室I内四壁安装有若干红外感应装置4，红外感应装置4再与相应的红外信号处理芯片连接，摄像机用以捕捉不同角度的画面，其中以两个三维摄像机3为主要动作提取工具，在其不能完全提取的另两个二维摄像机2的方向上由两个二维摄像机2来补充提取，红外感应装置4用以感应测量学生的整体动作及位置，另外在实验室I任意相对的两面墙壁上安装有声音采集装置5，每个声音采集装置5均与相应的声音处理芯片相连接，声音采集装置5用以对学生的语音进行采集，声音处理芯片用以分析语言，并加以区别是否为语音命令，实验室I四壁还设置有若干音频播放器6、LED灯7和三维投影设备8，所有音频播放器6、LED灯7和三维投影设备8以及与二维摄像机2、三维摄像机3、红外感应装置4、声音采集装置5相连接的芯片均与服务器相连接，服务器再与数据库相连接，所述语音数据库内有多个语音、人体动作、教学实验模型，
[0012]服务器综合获取各功能模块收集到并经相应处理芯片处理后的数据进行判断、分析学生的动作、语言，而且服务器会将数据库模型中未出现的动作、声音或教学实验模型自动存储至数据库，然后从数据库中抽取相应语音、人体动作或教学实验模型，最后通过音频播放器、LED灯和三维投影设备将相应影像或灯光或声音播放出来，学生再根据播放出来的内容作相应反应，如此人与实验室相互交互，不但使学生在一个逼真的模拟互动的环境中完成实验项目，而且学生无需熟悉操作实验室内设备也无需通过其他人机交互装置，而仅以自然的人体语言来完成，大大降低实验的操作难度，从而提高教学质量。
【权利要求】
1.基于自然交互技术的中小学创新实验室，其特征在于:它包括实验室，所述实验室内在其一个对角线两端设置有两个二维摄像机，在另一对角线两端设置有两个三维摄像机，其中一个二维摄像机和一个三维摄像机设置在顶角，另一个二维摄像机和另一个三维摄像机设置在底角，每个二维摄像机和每个三维摄像机分别与相应的图像处理芯片相连接，实验室内四壁安装有若干红外感应装置，红外感应装置再与相应的红外信号处理芯片连接，另外在实验室任意相对的两面墙壁上安装有声音采集装置，每个声音采集装置均与相应的声音处理芯片相连接，实验室四壁还设置有若干音频播放器、LED灯和三维投影设备，所有音频播放器、LED灯和三维投影设备以及与二维摄像机、三维摄像机、红外感应装置、声音采集装置相连接的芯片均与服务器相连接，服务器再与数据库相连接，所述语音数据库内有多个语音、人体动作、教学实验模型。
2.根据权利要求1所述的实验室，其特征在于，服务器会将数据库模型中未出现的动作、声音或教学实验模型自动存储至数据库。
【文档编号】G09B5/06GK104077931SQ201410282728
【公开日】2014年10月1日 申请日期:2014年6月14日 优先权日:2014年6月14日
【发明者】刘国强, 张长瑞, 彭杰, 赵珍辉 申请人:合肥迅大信息技术有限公司