一种基于3D全息技术的立体综合教学系统及方法技术方案

本发明专利技术提供的一种基于3D全息技术的立体综合教学系统，包括：数据库：存储多个全息影像模型；采集单元：用于采集学生的互动信息；互动信息包括采集到的声音信息、图像信息和视频信息；互动单元：用于显示数据库中的全息影像模型，根据互动信息对显示的全息影像模型进行切换。立体综合教学系统，利用全息影像技术构建虚拟模型，这样在进行教学时，显示全息影像模型，学生通过观看全息影像模型完成教学。该立体综合教学系统可以同时供多名学生观看全息影像模型，实现多学生的同时教学，适用范围广。适用范围广。适用范围广。

【技术实现步骤摘要】
一种基于3D全息技术的立体综合教学系统及方法


[0001]本专利技术属于3D全息、虚拟场景
，具体涉及一种基于3D全息技术的立体综合教学系统及方法。

技术介绍

[0002]目前的教学主要还是采用传统的方式进行，教师在教室给学生教学。这种教学方式的效果和教师有很大的关系，主要依赖教师。
[0003]虚拟现实应用于教育是教育技术发展的一个飞跃，它营造了“自主学习”的环境，由传统的“以教促学”的学习方式代之为学习者通过自身与信息环境的相互作用来得到知识、技能的新型学习方式。
[0004]但是目前的虚拟教学系统仅能简单实现通过VR眼镜进行虚拟教学，这种教学系统需要配置VR眼镜，所以只适用于学生人数较少的教学场景中，不能应用于学生人数多的教学场景中，适用范围有限。

技术实现思路

[0005]针对现有技术中的缺陷，本专利技术提供一种基于3D全息技术的立体综合教学系统及方法，能实现多学生的同时教学，适用范围广。
[0006]第一方面，一种基于3D全息技术的立体综合教学系统，包括：
[0007]数据库：存储多个全息影像模型；
[0008]采集单元：用于采集学生的互动信息；互动信息包括采集到的声音信息、图像信息和视频信息；
[0009]互动单元：用于显示数据库中的全息影像模型，根据互动信息对显示的全息影像模型进行切换。
[0010]进一步地，全息影像模型的构建方法包括：
[0011]利用多个AR摄像头同时对实际教学场景进行拍摄，以得到多个拍摄视频；<br/>[0012]将每个拍摄视频划分为多个子视频，为每个子视频设置触发关键词；
[0013]根据拍摄视频构建全息影像模型，其中同一个触发关键词对应的所有子视频构成全息影像模型中的一子模型。
[0014]进一步地，声音信息包括学生提问时采集到的语音信号；
[0015]互动单元具体用于解析语音信号，以获得关键词，定义关键词为提问关键词；在全息影像模型中读取触发关键词与提问关键词一致的子模型，将显示的全息影像模型切换至子模型进行显示。
[0016]进一步地，图像信息包括学生提问时采集到的图像；
[0017]互动单元具体用于提取图像中所有学生的人形轮廓，当检测到一人形轮廓包含举手动作时，定义图像的状态为举手提问；在全息影像模型中读取触发关键词与状态一致的子模型，将显示的全息影像模型切换至子模型进行显示。
[0018]进一步地，视频信息包括在全息影像模型显示过程中实时录制的视频；
[0019]互动单元具体用于提取视频当前帧图片中所有学生的人形轮廓，当检测到多个人形轮廓与标准坐姿轮廓偏差超过预设值时，定义视频当前时刻的状态为坐姿不端正；定义全息影像模型中触发关键词与状态一致的子模型为待显示子模型，定义全息影像模型当前显示的子模型为暂停子模型，记录暂停子模型的显示进度，将显示的全息影像模型切换至待显示子模型进行显示，当待显示子模型显示完毕后，将显示的全息影像模型切换至暂停子模型的显示进度继续显示。
[0020]进一步地，立体综合教学系统还包括：
[0021]监管单元：用于获取视频，提取视频每帧图片中所有学生的面部表情，分析面部表情，以得到每个学生的上课状态，对所有学生的上课状态进行统计。
[0022]第二方面，一种基于3D全息技术的立体综合教学方法，包括：
[0023]数据库存储多个全息影像模型；
[0024]采集单元采集学生的互动信息；互动信息包括采集到的声音信息、图像信息和视频信息；
[0025]互动单元显示数据库中的全息影像模型，根据互动信息对显示的全息影像模型进行切换。
[0026]进一步地，全息影像模型的构建方法包括：
[0027]利用多个AR摄像头同时对实际教学场景进行拍摄，以得到多个拍摄视频；
[0028]将每个拍摄视频划分为多个子视频，为每个子视频设置触发关键词；
[0029]根据拍摄视频构建全息影像模型，其中同一个触发关键词对应的所有子视频构成全息影像模型中的一子模型。
[0030]进一步地，互动单元根据互动信息对显示的全息影像模型进行切换具体包括：
[0031]当接收到学生提问采集到的语音信号时，解析语音信号，以获得关键词，定义关键词为提问关键词；在全息影像模型中读取触发关键词与提问关键词一致的子模型，将显示的全息影像模型切换至子模型进行显示；
[0032]当接收到学生提问采集到的图像时，提取图像中所有学生的人形轮廓，当检测到一人形轮廓包含举手动作时，定义图像的状态为举手提问；在全息影像模型中读取触发关键词与状态一致的子模型，将显示的全息影像模型切换至子模型进行显示；
[0033]接收全息影像模型显示过程中实时录制的视频，提取视频当前帧图片中所有学生的人形轮廓，当检测到多个人形轮廓与标准坐姿轮廓偏差超过预设值时，定义视频当前时刻的状态为坐姿不端正；定义全息影像模型中触发关键词与状态一致的子模型为待显示子模型，定义全息影像模型当前显示的子模型为暂停子模型，记录暂停子模型的显示进度，将显示的全息影像模型切换至待显示子模型进行显示，当待显示子模型显示完毕后，将显示的全息影像模型切换至暂停子模型的显示进度继续显示。
[0034]进一步地，在接收全息影像模型显示过程中实时录制的视频之后，还包括：
[0035]提取视频每帧图片中所有学生的面部表情，分析面部表情，以得到每个学生的上课状态，对所有学生的上课状态进行统计。
[0036]由上述技术方案可知，本专利技术提供的基于3D全息技术的立体综合教学系统及方法，利用全息影像技术构建虚拟模型，这样在进行教学时，显示全息影像模型，学生通过观
看全息影像模型完成教学。该立体综合教学系统可以同时供多名学生观看全息影像模型，实现多学生的同时教学，适用范围广。
附图说明
[0037]为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。
[0038]图1为实施例提供的立体综合教学系统的一模块框图。
[0039]图2为实施例提供的立体综合教学系统的另一模块框图。
[0040]图3为实施例提供的立体综合教学方法的流程图。
[0041]图4为实施例提供的全息影像模型的构建方法的流程图。
具体实施方式
[0042]下面将结合附图对本专利技术技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本专利技术的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本专利技术的保护范围。需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本专利技术所属领域技术人员所理解的通常意义。
[0043]应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于3D全息技术的立体综合教学系统，其特征在于，包括：数据库：存储多个全息影像模型；采集单元：用于采集学生的互动信息；所述互动信息包括采集到的声音信息、图像信息和视频信息；互动单元：用于显示所述数据库中的所述全息影像模型，根据所述互动信息对显示的所述全息影像模型进行切换。2.根据权利要求1所述基于3D全息技术的立体综合教学系统，其特征在于，所述全息影像模型的构建方法包括：利用多个AR摄像头同时对实际教学场景进行拍摄，以得到多个拍摄视频；将每个所述拍摄视频划分为多个子视频，为每个所述子视频设置触发关键词；根据所述拍摄视频构建所述全息影像模型，其中同一个触发关键词对应的所有子视频构成所述全息影像模型中的一子模型。3.根据权利要求2所述基于3D全息技术的立体综合教学系统，其特征在于，所述声音信息包括所述学生提问时采集到的语音信号；所述互动单元具体用于解析所述语音信号，以获得关键词，定义所述关键词为提问关键词；在所述全息影像模型中读取所述触发关键词与所述提问关键词一致的子模型，将显示的所述全息影像模型切换至所述子模型进行显示。4.根据权利要求2所述基于3D全息技术的立体综合教学系统，其特征在于，所述图像信息包括所述学生提问时采集到的图像；所述互动单元具体用于提取所述图像中所有学生的人形轮廓，当检测到一人形轮廓包含举手动作时，定义所述图像的状态为举手提问；在所述全息影像模型中读取所述触发关键词与所述状态一致的子模型，将显示的所述全息影像模型切换至所述子模型进行显示。5.根据权利要求2所述基于3D全息技术的立体综合教学系统，其特征在于，所述视频信息包括在所述全息影像模型显示过程中实时录制的视频；所述互动单元具体用于提取所述视频当前帧图片中所有学生的人形轮廓，当检测到多个人形轮廓与标准坐姿轮廓偏差超过预设值时，定义所述视频当前时刻的状态为坐姿不端正；定义所述全息影像模型中所述触发关键词与所述状态一致的子模型为待显示子模型，定义所述全息影像模型当前显示的子模型为暂停子模型，记录所述暂停子模型的显示进度，将显示的所述全息影像模型切换至所述待显示子模型进行显示，当所述待显示子模型显示完毕后，将显示的所述全息影像模型切换至所述暂停子模型的显示进度继续显示。6.根据权利要求5所述基于3D全息技术的立体综合教学系统，其特征在于，所述立体综合教学系统还包括：监管单元：用于获取所述视频，提取所述视频每帧图片中所有学生的面部表情，分...

【专利技术属性】
技术研发人员：李志雄，
申请(专利权)人：深圳市中科网威科技有限公司，
类型：发明
国别省市：