一种应用于学前教育的幼儿早教系统技术方案

本发明专利技术提供了一种应用于学前教育的幼儿早教系统，包括幼儿动作模块、生理监测模块、远距离控制模块、显示控制模块，由使用该系统的幼儿和看护幼儿的监护者进行调节，利用体感摄像机及传感器对幼儿的动作数据、身体数据和看护幼儿的监护者的手势数据进行自动识别，利用日常生活中人体形成的动作习惯来对早教系统实现智能调节。本发明专利技术的有益效果为：通过多种传感器融合的动作自动识别与人机共融实现自动识别和智能调节，并且全部幼儿数据均进行加密后完成数据包的存储调用，安全性较高，私密信息不被泄露或篡改，早教系统调节过程为智能主动的数据采集处理，不需要手动机械调节，满足各类幼儿的需求。

An Early Childhood Education System Applied to Preschool Education

The present invention provides an early childhood education system for preschool education, which includes action module, physiological monitoring module, remote control module and display control module. The system is regulated by the child using the system and the guardian who cares for the child. The motion data, body data and gesture data of the guardian who cares for the child are processed by the somatosensory camera and sensor. Line automatic recognition, using the action habits of human body in daily life to realize intelligent adjustment of early education system. The beneficial effects of the present invention are as follows: automatic recognition and intelligent adjustment are realized by the action automatic recognition of multi-sensor fusion combined with human-computer integration, and all infant data are encrypted to complete the storage and invocation of data packets, with high security, private information is not leaked or tampered with, the adjustment process of early education system is intelligent and active data acquisition and processing, and no manual mechanical adjustment is required. To meet the needs of all kinds of children.

【技术实现步骤摘要】
一种应用于学前教育的幼儿早教系统
本专利技术涉及幼儿早教领域，具体涉及一种应用于学前教育的幼儿早教系统。
技术介绍
近年来，人们生活水平不断提高，衣食温饱的需求得以满足之后，对教育方面的需求逐渐增大，在小学、初中等学校教育之前，为了促进幼儿智力开发，通常会对幼儿开展学前教育，当前很多用于学前教育的早教机中的早教系统都是在早教机中设置存储装置或外在的存储装置，幼儿使用早教功能时从上述存储装置中调用早教课程，但是不同性格的幼儿之间学习能力、性格习惯的差异导致早教课程不能达到预期的效果，幼儿在使用早教机的过程中产生的行为动作也不能被实时反馈，用于早教课程的调整。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术旨在提供一种应用于学前教育的幼儿早教系统。本专利技术的目的采用以下技术方案来实现：本专利技术提供了一种应用于学前教育的幼儿早教系统，包括幼儿动作模块、生理监测模块、远距离控制模块、显示控制模块，由使用该系统的幼儿和看护幼儿的监护者进行调节，所述幼儿动作模块用于利用体感摄像机对幼儿的动作进行自动识别，识别到的数据进行自动处理并转发至显示控制模块，所述生理监测模块用于利用体感传感器对幼儿的身体数据进行自动识别，识别到的身体数据进行自动处理并转发至显示控制模块，所述远距离控制模块用于利用与系统配套的手套对看护幼儿的监护者的手势进行加速度识别，识别到的加速度数据进行自动处理并转发至显示控制模块，所述显示控制模块用于利用控制器对转发至显示控制模块的数据进行调用，并根据调用出的数据自动控制调节早教系统显示界面的早教课程。本专利技术的有益效果是：通过多种传感器融合的动作自动识别与人机共融实现自动识别和智能调节，利用体感摄像机及传感器对幼儿的动作数据、身体数据和看护幼儿的监护者的手势数据进行自动识别，利用日常生活中人体形成的动作习惯来对早教系统实现智能调节，满足幼儿的早教需求，并且全部幼儿数据均进行加密后完成数据包的存储调用，安全性较高，私密信息不被泄露或篡改，早教系统调节过程为智能主动的数据采集处理，不需要手动机械调节，满足各类幼儿的需求。附图说明利用附图对本专利技术作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本专利技术的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。图1是本专利技术的结构示意图；附图标记：区块链模块0、幼儿动作模块1、生理监测模块2、远距离控制模块3、显示控制模块4。具体实施方式结合以下实施例对本专利技术作进一步描述。第一优选实施例参见图1，本实施例的一种应用于学前教育的幼儿早教系统，包括幼儿动作模块1、生理监测模块2、远距离控制模块3、显示控制模块4，由使用该系统的幼儿和看护幼儿的监护者进行调节，所述幼儿动作模块用于利用体感摄像机对幼儿的动作进行自动识别，识别到的数据进行自动处理并转发至显示控制模块，所述生理监测模块用于利用体感传感器对幼儿的身体数据进行自动识别，识别到的身体数据进行自动处理并转发至显示控制模块，所述远距离控制模块用于利用与系统配套的手套对看护幼儿的监护者的手势进行加速度识别，识别到的加速度数据进行自动处理并转发至显示控制模块，所述显示控制模块用于利用控制器对转发至显示控制模块的数据进行调用，并根据调用出的数据自动控制调节早教系统显示界面的早教课程。本实施例通过多种传感器融合的动作自动识别与人机共融实现自动识别和智能调节，利用体感摄像机及传感器对幼儿的动作数据、身体数据和看护幼儿的监护者的手势数据进行自动识别，利用日常生活中人体形成的动作习惯来对早教系统实现智能调节，满足幼儿的早教需求，并且全部幼儿数据均进行加密后完成数据包的存储调用，安全性较高，私密信息不被泄露或篡改，早教系统调节过程为智能主动的数据采集处理，不需要手动机械调节，满足各类幼儿的需求。优选的，所述幼儿动作模块1包括识别子模块、数据子模块、加密子模块，所述识别子模块中利用体感摄像机对幼儿动作进行捕捉，在幼儿使用该早教系统的过程中将体感摄像机对应的视野网络标定为三维坐标(x,y,z)，视野网络中的幼儿关键关节点标定为Yi＝(xi,yi,zi),将捕捉后识别到的数据帧中20个人体关键关节点数据称为一组骨骼数据，对幼儿动作捕捉后自动识别得出幼儿骨骼数据；所述数据子模块中对自动识别得到的骨骼数据进行处理，数据处理函数T存储在该子模块中，自行对输入的骨骼数据进行数据处理：在数据处理过程中，Yi表示体感摄像机识别到的幼儿关键关节点数据，T表示对自动识别得到的数据进行处理的数据处理函数，i表示关节点数据编号,I表示关节点数据数量总数，YiT表示经过函数T处理的数据；将上述经过数据处理的骨骼数据进行路径迭代计算，得出当前幼儿的动作数据：在路径迭代计算过程中，R表示路径迭代函数，Er表示经过路径迭代计算得到的当前幼儿的动作数据，r表示幼儿动作数据标号；所述加密子模块中对得到的幼儿动作数据进行对应封装并转发至显示控制模块，根据非对称加密技术对封装好的数据包进行幼儿对应数字指纹计算，进行数据交易调用时根据工作量证明机制对交易脚本进行备注，数字指纹永久存储。本优选实施例在幼儿动作模块1对幼儿的动作利用体感摄像机进行自动识别及数据处理，体感摄像机视野网络中骨骼数据易于识别及处理，简单全面地表征人体动作，动作捕捉过程中对幼儿关键关节点进行标定，数据稳定性处理将数据自动识别过程中受到的系统误差影响减小，将数据采集过程中受到外界干扰造成的误差降低，计算幼儿动作数据时使用数据迭代计算，以数据表示幼儿的实时动作，数据存储传输过程使用的非对称加密技术及工作量证明机制均能将幼儿的隐私数据安全性提高，为根据幼儿动作自动调节早教系统奠定数据基础。优选的，所述生理监测模块2包括传感器子模块、处理子模块、转发子模块，所述传感器子模块用于在幼儿使用早教系统时利用肌电传感器、心电传感器、体温传感器、重量传感器、呼吸传感器按照设定频率β对幼儿进行身体数据自动识别，并分类存储；所述处理子模块用于将幼儿使用早教系统时自动识别到的身体数据进行数据处理，消除数据抖动，消除抖动的数据处理函数W存储在该子模块中：在对身体数据消除抖动的计算过程中，函数W表示对身体数据进行数据处理的消除抖动的数据处理函数，β表示幼儿使用早教系统时自动识别的设定频率，Qq表示自动识别得到的各类身体数据，q表示自动识别得到的各类身体数据编号，A表示幼儿使用早教系统期间采集到的各类数据组数量，经过消除抖动计算的幼儿身体数据表示为QW；所述转发子模块用于将数据处理得到的幼儿身体数据QW进行对应封装并转发至显示控制模块，根据非对称加密技术对封装好的数据包进行幼儿对应数字指纹计算，进行数据交易调用时根据工作量证明机制对交易脚本进行备注，数字指纹永久存储。本优选实施例在幼儿使用早教系统的过程中对幼儿的各类身体数据利用传感器进行自动识别采集，分类采集专门数据得到的数据准确度高，数据处理消除抖动的数据处理函数P自动将采集到的身体数据进行数据处理，能够提高计算精度，得到误差较小的身体数据，数据存储及调用过程使用的非对称加密技术及工作量证明机制均能将幼儿的隐私数据安全性提高，不易被篡改或泄露，为根据幼儿身体状态自动调整早教系统打下数据基础，提高早教系统的智能调节性能。优选的，所述远距离控制模块3包括手势识别子模本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种应用于学前教育的幼儿早教系统，其特征在于，包括幼儿动作模块、生理监测模块、远距离控制模块、显示控制模块，由使用该系统的幼儿和看护幼儿的监护者进行调节，所述幼儿动作模块用于利用体感摄像机对幼儿的动作进行自动识别，识别到的动作数据进行自动处理并转发至显示控制模块，所述生理监测模块用于利用体感传感器对幼儿的身体数据进行自动识别，识别到的身体数据进行自动处理并转发至显示控制模块，所述远距离控制模块用于利用与系统配套的手套对看护幼儿的监护者的手势进行加速度识别，识别到的加速度数据进行自动处理并转发至显示控制模块，所述显示控制模块用于利用控制器对转发至显示控制模块的数据进行调用，并根据调用出的数据自动控制调节早教系统。

【技术特征摘要】
1.一种应用于学前教育的幼儿早教系统，其特征在于，包括幼儿动作模块、生理监测模块、远距离控制模块、显示控制模块，由使用该系统的幼儿和看护幼儿的监护者进行调节，所述幼儿动作模块用于利用体感摄像机对幼儿的动作进行自动识别，识别到的动作数据进行自动处理并转发至显示控制模块，所述生理监测模块用于利用体感传感器对幼儿的身体数据进行自动识别，识别到的身体数据进行自动处理并转发至显示控制模块，所述远距离控制模块用于利用与系统配套的手套对看护幼儿的监护者的手势进行加速度识别，识别到的加速度数据进行自动处理并转发至显示控制模块，所述显示控制模块用于利用控制器对转发至显示控制模块的数据进行调用，并根据调用出的数据自动控制调节早教系统。2.根据权利要求1所述的一种应用于学前教育的幼儿早教系统，其特征在于，所述幼儿动作模块包括识别子模块、数据子模块、加密子模块，所述识别子模块中利用体感摄像机对幼儿动作进行捕捉，在幼儿使用该早教系统的过程中将体感摄像机对应的视野网络标定为三维坐标(x,y,z)，视野网络中的幼儿关键关节点标定为Yi＝(xi,yi,zi),将捕捉后识别到的数据帧中20个人体关键关节点数据称为一组骨骼数据，对幼儿动作捕捉后自动识别得出幼儿骨骼数据。3.根据权利要求2所述的一种应用于学前教育的幼儿早教系统，其特征在于，所述数据子模块中对自动识别得到的骨骼数据进行处理，数据处理函数T存储在该子模块中，自行对输入的骨骼数据进行数据处理：在数据处理过程中，Yi表示体感摄像机识别到的幼儿关键关节点数据，T表示对自动识别得到的数据进行处理的数据处理函数，i表示关节点数据编号,I表示关节点数据数量总数，YiT表示经过函数T处理的数据；将上述经过数据处理的骨骼数据进行路径迭代计算，得出当前幼儿的动作数据：在路径迭代计算过程中，R表示路径迭代函数，Er表示经过路径迭代...

【专利技术属性】
技术研发人员：不公告发明人，
申请(专利权)人：东莞方凡智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44