基于增强现实技术的教学辅助系统技术方案

本发明专利技术公开了基于增强现实技术的教学辅助系统，包括增强现实眼镜、操控板、现场控制器以及教学辅助服务器；所述的增强现实眼镜、操控板、现场控制器均与教学辅助服务器通信连接；本发明专利技术提供的教育辅助系统，一张配套学生证和配套操控板、一个增强现实眼镜就是全部学生的装备，无需更换纸质书本资源，节省资源消耗，并且一套设备在教育辅助系统下可长久使用，伴随整个受教育过程，缩减了教育资源成本；同时，学生受教育环境影响局限性更小，可在任何拥有外部网络的环境中使用，即可辅助教育，也能够达到远程教育目的，并且教育资源扩展性更强。

Teaching assistant system based on Augmented Reality Technology

The invention discloses a teaching assistant system based on augmented reality technology, including augmented reality glasses, control board, field controller and auxiliary teaching server; augmented reality glasses, control board, field controller are connected to the secondary server communication and teaching; education assistant system provided by the invention, a supporting and supporting student card control board, an augmented reality glasses is all their equipment, no need to replace the paper book resources, save the consumption of resources, and a set of equipment in education under the auxiliary system can be used for a long time, along with the entire education process, reduce the cost of education resources; at the same time, the students' education environment influence limitation is smaller, can be used in have any external network environment, to secondary education, also can achieve the purpose of distance education, educational resources and scalability Stronger.

【技术实现步骤摘要】
基于增强现实技术的教学辅助系统
本专利技术属于智慧校园
，涉及一种教学辅助系统，具体是一种基于增强现实技术的教学辅助系统。
技术介绍
近年来，不管事国内还是国外教育行业的教学相关软硬件系统，都受环境的局限性、设备的的局限性所影响。国内国外教育形式大致分为2种教育模式，分别是室内教育、远程互联网教育。其中室内教育可分为校内教育和校外教育，远程互联网教育也可根据设备分为计算机远程教育和移动设备远程教育。当下国内外相关的教育软硬件系统，无非只是针对远程互联网教育或室内教育进行的设计与运用，并且涉及的范围绝大多数都是针对对教学场所的场控技术、远程教育直播技术等，却没有对教育资源成本进行技术改进。在教育过程中，人类特点决定了人对直接作用于感官刺激知识更便于接受，更感兴趣，更愿意去探索，从而让枯燥的知识变得更容易让人所接受。如能灵活运用文字、图片、声音等信息，从听觉、视觉等方面加大对学生的刺激，使一些抽象难懂的知识变得形象而直观，易于突破重点难点。但是当下国内外教育，能够做到这一点只能使用多媒体教育方式进行补充，多媒体设备却受环境因素限制，无法普及化，且成本高昂，并且无法做到更加普遍和生动。针对目前我国使用的教育相关系统，涉及的缺陷有教育资源的消耗依旧存在(纸质书本、粉笔等消耗性资源)、教育过程中死板无法将知识进行具象化引深、教育设备复杂且成本高昂、环境局限性大等等。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种教育成本低、教学效果好的基于增强现实技术的教学辅助系统。本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：基于增强现实技术的教学辅助系统，包括增强现实眼镜、操控板、现场控制器以及教学辅助服务器；所述的增强现实眼镜、操控板、现场控制器均与教学辅助服务器通信连接；所述的增强现实眼镜包括信息采集模块，用于获取当前使用者视觉范围内物体、光照信息，对视觉内物体进行数据采集和信息识别获得物体特征信息，当物体具有学生证特征信息时，通过网络将学生证特征信息传输到教育辅助服务器；增强现实模块，用于接收教学辅助服务器反馈的与当前使用者课程资源对应的3D模型、图片、声音数据化资源信息，通过增强现实技术在使用者视觉范围内对应位置上自动展示相应的资源画面；所述的操控板用于输入控制指令到教学辅助服务器，对增强现实眼镜中显示的资源画面进行操作；所述的教学辅助服务器包括特征识别模块，用于对接收到学生证特征信息进行识别，获取对应的学生信息；信息认证模块，用于对特征识别模块获取的学生信息进行认证；资源匹配模块，用于为通过认证的用户分配其课程资源对应的3D模型、图片、声音数据化资源信息，并发送到增强现实眼镜；数据存储模块，用于存储学生信息以及对应的课程资源的3D模型、图片、声音数据化资源信息，为信息认证模块和资源匹配模块提供依据；所述的现场控制器，用于教师发布控制指令到教育辅助服务器，对当前上课学生所有佩戴的增强现实眼镜进行资源控制，动态控制眼镜展示内容。进一步地，所述的操控板包括操作指令模块，用于输入操作指令到教育辅助服务器，对增强现实眼镜中显示的资源画面进行操作；手写输入模块，用于用户输入手写信息，进行保存并传输到教育辅助服务器中。本专利技术的有益效果：本专利技术提供的教育辅助系统，一张配套学生证和配套操控板、一个增强现实眼镜就是全部学生的装备，无需更换纸质书本资源，节省资源消耗，并且一套设备在教育辅助系统下可长久使用，伴随整个受教育过程，缩减了教育资源成本；同时，学生受教育环境影响局限性更小，可在任何拥有外部网络的环境中使用，即可辅助教育，也能够达到远程教育目的；教育过程中，通过该系统可丰富教育体系，灵活运用文字、图片、声音等信息，从听觉、视觉等方面加大对学生的刺激，使一些抽象难懂的知识变得形象而直观，更加方便学生学习,促进学生身心健康发展，并且教育资源扩展性更强。附图说明下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步详细描述。图1是本专利技术的系统结构示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围。如图1所示，本专利技术提供了一种基于增强现实技术的教学辅助系统，包括增强现实眼镜、操控板、现场控制器以及教学辅助服务器。增强现实眼镜、操控板、现场控制器均与教学辅助服务器通信连接。增强现实眼镜包括信息采集模块和显示模块。信息采集模块，用于获取当前使用者视觉范围内物体、光照信息，对视觉内物体进行数据采集和信息识别获得物体特征信息，当物体具有学生证特征信息时，通过网络将学生证特征信息传输到教育辅助服务器。增强现实模块，用于接收教学辅助服务器反馈的与当前使用者课程资源对应的3D模型、图片、声音数据化资源信息，通过增强现实技术在使用者视觉范围内对应位置上自动展示相应的资源画面。操控板包括操作指令模块和手写输入模块。操作指令模块，用于输入操作指令到教育辅助服务器，对增强现实眼镜中显示的资源画面进行操作，包括选择课程、教材、翻书等虚拟化操作。手写输入模块作为信息输入源，用于用户输入手写信息，进行保存并传输到教育辅助服务器中。教学辅助服务器包括特征识别模块、信息认证模块、资源匹配模块以及数据存储模块。特征识别模块，用于对接收到学生证特征信息进行识别，获取对应的学生信息。信息认证模块，用于对特征识别模块获取的学生信息进行认证。资源匹配模块，用于为通过认证的用户分配其课程资源对应的3D模型、图片、声音数据化资源信息，并发送到增强现实眼镜。数据存储模块，用于存储学生信息以及对应的课程资源的3D模型、图片、声音数据化资源信息，为信息认证模块和资源匹配模块提供依据。现场控制器，用于教师发布控制指令到教育辅助服务器，对当前上课学生所有佩戴的增强现实眼镜进行资源控制，动态控制眼镜展示内容。本专利技术工作过程：学生上课时，佩戴增强现实眼镜，将学生证放在增强现实眼镜的视觉范围内，增强现实眼镜获取当前使用者视觉范围内物体特征信息，当物体具有学生证特征信息时，通过网络将学生证特征信息传输到教育辅助服务器，教育辅助服务器对学生证特征信息进行识别，获取学生信息，并对学生信息进行认证和资源匹配，将学生对应课程资源的3D模型、图片、声音数据化资源信息反馈给增强现实眼镜中，增强现实眼镜通过增强现实技术在眼镜中通过学生证位置计算并在学生证件位置上自动展示相应的资源画面，通过配套操控板操作对眼镜中的资源进行操作，教师采用现场控制器，通过教育辅助服务器，对当前上课学生所有佩戴的增强现实眼镜进行资源控制，动态控制眼镜展示内容。本专利技术提供的教育辅助系统，一张配套学生证和配套操控板、一个增强现实眼镜就是全部学生的装备，无需更换纸质书本资源，节省资源消耗，并且一套设备在教育辅助系统下可长久使用，伴随整个受教育过程，缩减了教育资源成本；同时，学生受教育环境影响局限性更小，可在任何拥有外部网络的环境中使用，即可辅助教育，也能够达到远程教育目的；教育过程中，通过该系统可丰富教育体系，灵活运用文字、图片、声音等信息，从听觉、视觉等方面加大对学生的刺激，使一些抽象难懂的知识变得形象而直观，更加方便学生学习,促进学本文档来自技高网...

【技术保护点】
基于增强现实技术的教学辅助系统，其特征在于：包括增强现实眼镜、操控板、现场控制器以及教学辅助服务器；所述的增强现实眼镜、操控板、现场控制器均与教学辅助服务器通信连接；所述的增强现实眼镜包括信息采集模块，用于获取当前使用者视觉范围内物体、光照信息，对视觉内物体进行数据采集和信息识别获得物体特征信息，当物体具有学生证特征信息时，通过网络将学生证特征信息传输到教育辅助服务器；增强现实模块，用于接收教学辅助服务器反馈的与当前使用者课程资源对应的3D模型、图片、声音数据化资源信息，通过增强现实技术在使用者视觉范围内对应位置上自动展示相应的资源画面；所述的操控板用于输入控制指令到教学辅助服务器，对增强现实眼镜中显示的资源画面进行操作。所述的教学辅助服务器包括特征识别模块，用于对接收到学生证特征信息进行识别，获取对应的学生信息；信息认证模块，用于对特征识别模块获取的学生信息进行认证；资源匹配模块，用于为通过认证的用户分配其课程资源对应的3D模型、图片、声音数据化资源信息，并发送到增强现实眼镜；数据存储模块，用于存储学生信息以及对应的课程资源的3D模型、图片、声音数据化资源信息，为信息认证模块和资源匹配模块提供依据；所述的现场控制器，用于教师发布控制指令到教育辅助服务器，对当前上课学生所有佩戴的增强现实眼镜进行资源控制，动态控制眼镜展示内容。...

【技术特征摘要】
1.基于增强现实技术的教学辅助系统，其特征在于：包括增强现实眼镜、操控板、现场控制器以及教学辅助服务器；所述的增强现实眼镜、操控板、现场控制器均与教学辅助服务器通信连接；所述的增强现实眼镜包括信息采集模块，用于获取当前使用者视觉范围内物体、光照信息，对视觉内物体进行数据采集和信息识别获得物体特征信息，当物体具有学生证特征信息时，通过网络将学生证特征信息传输到教育辅助服务器；增强现实模块，用于接收教学辅助服务器反馈的与当前使用者课程资源对应的3D模型、图片、声音数据化资源信息，通过增强现实技术在使用者视觉范围内对应位置上自动展示相应的资源画面；所述的操控板用于输入控制指令到教学辅助服务器，对增强现实眼镜中显示的资源画面进行操作。所述的教学辅助服务器包括特征识别模块，用于对接收到学生证特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘国强，彭杰，张长瑞，刘瑜，
申请(专利权)人：合肥迅大信息技术有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34