AR智慧教学方法、装置、教具系统和计算机设备制造方法及图纸

本发明专利技术涉及计算机视觉技术领域，尤其涉及一种AR智慧教学方法、装置、教具系统和计算机设备。该方法包括：接收选取指令，调用摄像头，通过摄像头获取实物对应的取像数据；通过取像数据获取对应的进阶信息，展示进阶信息；根据取像数据及进阶信息，实时动态识别追踪，进行教学交互。本发明专利技术通过全真模拟的展示增加教学的真实感和实践性，呈现将更加立体，可以加深学生们对知识的印象。

【技术实现步骤摘要】
AR智慧教学方法、装置、教具系统和计算机设备
本专利技术涉及计算机视觉
，尤其涉及一种AR智慧教学方法、装置、教具系统和计算机设备。
技术介绍
AR(AugmentedReality，增强现实)是一种将真实世界信息和虚拟世界信息“无缝”集成的新技术，是把原本在现实世界的一定时间空间范围内很难体验到的实体信息(视觉信息、声音、味道、触觉等)通过电脑等科学技术，模拟仿真后再叠加，将虚拟的信息应用到真实世界，在屏幕上把虚拟世界套在现实世界并进行互动，被人类感官所感知，从而达到超越现实的感官体验。另外，传统的教材，多为平面印刷的纸质书本，虽然色彩斑斓，但一方面，互动性较差，另一方面，生产成本高。
技术实现思路
有鉴于此，有必要针对传统教育中知识的扁平性，教学模拟缺乏真实感和实践性的的问题，提供一种AR智慧教学方法、装置、设备和存储介质。一种AR智慧教学方法，所述方法包括以下步骤：接收选取指令，调用摄像头，通过所述摄像头获取实物对应的取像数据；通过所述取像数据获取对应的进阶信息，展示所述进阶信息；根据所述取像数据及所述进阶信息，实时动态识别追踪，进行教学交互。可选地，所述接收选取指令，调用原生摄像头，通过摄像头获取实物对应的取像数据，包括：接收用户发送的选取指令，通过利用预设的摄像组件调用原生摄像头，通过摄像头依次获取实物对应的多张取像数据，多张所述取像数据为不同角度的取像数据。可选地，所述通过所述取像数据获取对应的进阶信息，展示所述进阶信息，包括：将所述取像数据与预设的一个或多个图像信息分别进行比对，当比对具有相符的图像信息时，将相符的所述图像信息对应的进阶信息进行展示，当比对无任何相符的图像信息时，返回错误提示。可选地，所述将所述取像数据与预设的一个或多个图像信息分别进行比对，包括：随机获取所有图像信息中的一个图像信息；将所述取像数据中的取像特征值与所述图像信息中的图像特征值进行比较，当所述取像特征值与所述图像特征值之间的差异小于预设的特征值阈值时，确定所述取像数据与所述图像信息相符；否则，确定所述取像数据与所述图像信息不相符，获取所有图像信息中的另一个图像信息，继续进行上一步，直至所有的图像信息都完成比较。可选地，所述取像特征值采用颜色特征、纹理特征或形状特征中的一种；所述图像特征值采用与所述取象特征相同的特征。可选地，所述通过所述取像数据获取对应的进阶信息，展示所述进阶信息，包括：向服务器发送图像识别请求，所述请求中包含有所述取像数据；获取所述服务器返回的返回数据，若所述返回数据为进阶信息，则展示所述进阶信息，若所述返回数据为错误提示，则展示错误提示。可选地，所述根据所述取像数据及所述进阶信息，实时动态识别追踪，进行教学交互，包括：提取所述取像数据的特征点、所述取像数据对应的进阶信息的特征点，计算单应性变换，得到匹配点集，所述匹配点集为二维成像坐标点集与对应的三维坐标点集；获取所述摄像头的内参，根据所述匹配点集，使用预设的求解透视N点算法，得到所述摄像头的外参；通过所述摄像头获取实物的另一取像数据，根据所述取像数据、所述摄像头的内参、所述摄像头的外参，估算实物的三维姿态，并进行展示。进一步地，为实现上述目的，本专利技术还提供一种AR智慧教学装置，包括：获取取像数据模块，用于接收选取指令，调用摄像头，通过所述摄像头获取实物对应的取像数据；获取进阶信息模块，用于通过所述取像数据获取对应的进阶信息，展示所述进阶信息；动态识别模块，用于根据所述取像数据及所述进阶信息，实时动态识别追踪，进行教学交互。为实现上述目的，本专利技术还提供一种AR智慧教学教具系统，包括二维图像的教材、用于识别教材中二维图像并将二维图像转换为三维动画并播放的软件终端，所述软件终端执行如权利要求1至7中任一项权利要求所述AR智慧教学方法的步骤。为实现上述目的，本专利技术还提供一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器中存储有计算机可读指令，所述计算机可读指令被所述处理器执行时，使得所述处理器执行上述AR智慧教学方法的步骤。本专利技术提供的AR智慧教学方法，通过虚拟显示技术解决教学过程中系统结构复杂的教学难点，或者高危、高成本、实验受空间、费用的限制等实验痛点。让学生可以亲身体验，主动思考，避免了被动式的填鸭式学习，通过全真模拟的展示增加教学的真实感和实践性，呈现将更加立体，可以加深学生们对知识的印象。附图说明通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本专利技术的限制。图1为本专利技术一个实施例中AR智慧教学方法的流程图；图2为本专利技术一个实施例中AR智慧教学装置的结构图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。本
技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本专利技术的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。参照图1，为本专利技术一个实施例中的AR智慧教学方法的流程图，如图1所示，一种AR智慧教学方法，包括以下步骤：步骤S1，获取取像数据：接收选取指令，调用摄像头，通过摄像头获取实物对应的取像数据。本步骤通过软件终端获取取像数据，软件终端可以是智能手机、平板电脑、安装有数据连线硬件的个人计算机等。软件终端通过预设的AR微信小程序或AR应用程序获取取像数据。具体的，软件终端接收用户发送的选取指令，通过利用预设的摄像组件调用原生摄像头，通过摄像头依次获取实物对应的多张取像数据，多张取像数据为不同角度的取像数据。在获取取像数据时，可以通过软件终端的输入界面提示用户摄取实物正面、左侧、右侧或后面等不同角度的图像，作为多张取像数据，以便于获取实物对应的不同角度的进阶信息。步骤S2，获取和展示进阶信息：通过取像数据获取对应的进阶信息，展示进阶信息。本步骤的进阶信息是预先根据实物制作完成的三维动画信息。进阶信息与预先存储的图像信息具有对应关系，根据图像信息可以得到进阶信息。根据取像数据获取对应的进阶信息时，有两种方式，一种是通过软件终端自身存储的图像信息进行本地比对，另一种是与服务器端存储的图像信息进行远程比对。本地比对的方式，反馈信息速度快捷，但是由于软件终端存储的图像信息有限，可能无法得到对应的进阶信息。远程比对虽然反馈速度慢，但是由于服务器端存储有大量的图像信息，可以较为容易的得到对应的进阶信息。在进行本本步骤之前，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种AR智慧教学方法，其特征在于，包括：/n接收选取指令，调用摄像头，通过所述摄像头获取实物对应的取像数据；/n通过所述取像数据获取对应的进阶信息，展示所述进阶信息；/n根据所述取像数据及所述进阶信息，实时动态识别追踪，进行教学交互。/n

【技术特征摘要】
1.一种AR智慧教学方法，其特征在于，包括：
接收选取指令，调用摄像头，通过所述摄像头获取实物对应的取像数据；
通过所述取像数据获取对应的进阶信息，展示所述进阶信息；
根据所述取像数据及所述进阶信息，实时动态识别追踪，进行教学交互。


2.根据权利要求1所述的AR智慧教学方法，其特征在于，所述接收选取指令，调用原生摄像头，通过摄像头获取实物对应的取像数据，包括：
接收用户发送的选取指令，通过利用预设的摄像组件调用原生摄像头，通过摄像头依次获取实物对应的多张取像数据，多张所述取像数据为不同角度的取像数据。


3.根据权利要求1所述的AR智慧教学方法，其特征在于，所述通过所述取像数据获取对应的进阶信息，展示所述进阶信息，包括：
将所述取像数据与预设的一个或多个图像信息分别进行比对，当比对具有相符的图像信息时，将相符的所述图像信息对应的进阶信息进行展示，当比对无任何相符的图像信息时，返回错误提示。


4.根据权利要求3所述的AR智慧教学方法，其特征在于，所述将所述取像数据与预设的一个或多个图像信息分别进行比对，包括：
随机获取所有图像信息中的一个图像信息；
将所述取像数据中的取像特征值与所述图像信息中的图像特征值进行比较，当所述取像特征值与所述图像特征值之间的差异小于预设的特征值阈值时，确定所述取像数据与所述图像信息相符；
否则，确定所述取像数据与所述图像信息不相符，获取所有图像信息中的另一个图像信息，继续进行上一步，直至所有的图像信息都完成比较。


5.根据权利要求4所述的AR智慧教学方法，其特征在于，所述取像特征值采用颜色特征、纹理特征或形状特征中的一种；
所述图像特征值采用与所述取象特征相同的特征。


6.根据权利要求1所述的AR智...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏靖雯，
申请(专利权)人：昆山时记信息科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32