一种面向桌面操作的普适穿戴式智能监控系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种面向桌面操作的普适穿戴式智能监控系统，包括设置在电教室的计算机系统，所述计算机系统带有智能监控所需的算法软件，用于考生操作实验设备的操作场景桌面，还包括穿戴体、投影装置、微型摄像机、角度传感器以及连接体，所述穿戴体可以穿戴在人体某部位上，所述投影装置可在用户的操作场景桌面上产生投影图像，所述微型摄像机可拍摄操作场景桌面的视频信息，所述角度传感器可跟踪微型摄像机的角度改变信息；在用户的操作过程中，系统通过投影装置可以直观地感知头戴式微型摄像机拍摄的区域，从而避免头部晃动而产生误识别。误识别。误识别。

【技术实现步骤摘要】
一种面向桌面操作的普适穿戴式智能监控系统


[0001]本技术涉及摄像头佩戴设备
，尤其涉及一种面向桌面操作的普适穿戴式智能监控系统
。

技术介绍

[0002]参见说明书附图1，在智能实验操作考试系统中，目前穿戴在头上的头戴式摄像头存在以下“体验焦虑”问题：(1)拍摄范围太灵活、不确定，考生无意识地稍微晃一下头，就容易出现识别错误，或者考生稍微偏一下头就会导致系统的检测准确度下降；(2)操作场景往往不在摄像头聚焦范围之内，使得聚焦范围之外的实际操作无法准确识别；(3)考生自己不能判断摄像头拍照的位置，不能确定摄像头是否能够拍全操作场景；(4)摄像头拍摄的距离和角度对于操作场景感知和识别影响非常大。例如在考生操作托盘天平调平的过程中，需要检测到游码在零刻度线处，指针在刻度盘中央，如果头戴摄像头角度变化较大，有可能对于距离的识别不准确，可能考生已调平但是系统检测结果为未调平；(5)统计数据显示有90％左右的“误识别(即把一个物体识别为另一个物体)”、“无识别(拍摄场景中没有应该识别的操作或者物体)”都是源自头戴式摄像头没有拍摄到操作场景而导致的拍摄不全或物体检测不出来。由于考试对于实验操作考试系统的误识误判是“零容忍”，因此，针对以上所述应用“痛点”问题，亟需一套准确的智能实验操作考试系统。

技术实现思路

[0003]针对
技术介绍
中所述上述不足，本技术提供一种面向桌面操作的普适穿戴式智能监控系统，以提高智能实验操作考试系统测试准确度，减少误判率，解决考生“体验焦虑”问题。
[0004]本技术通过以下技术方案予以实现：一种面向桌面操作的普适穿戴式智能监控系统，包括设置在电教室的计算机系统，所述计算机系统带有智能监控所需的算法软件，用于考生操作实验设备的操作场景桌面；还包括穿戴体、投影装置、微型摄像机、角度传感器以及连接体，所述穿戴体可以穿戴在人体某部位上，所述投影装置可在用户的操作场景桌面上产生投影图像，所述微型摄像机可拍摄操作场景桌面的视频信息，所述角度传感器可跟踪微型摄像机的角度改变信息，所述连接体用于将投影装置、微型摄像机、角度传感器固定连接在穿戴体上，并同时将投影装置、微型摄像机、角度传感器电连接于计算机系统。
[0005]进一步地，所述投影装置在操作场景桌面上的投影区域与所述微型摄像机可以拍摄到的范围始终保持相同。
[0006]进一步地，所述穿戴体固定在人的头部。
[0007]更进一步地，所述微型摄像机固定在穿戴体位于人的头部正前方的位置。
[0008]进一步地，所述投影装置为微型投影仪。
[0009]进一步地，所述微型摄像机为头戴式微型摄像机。
[0010]更进一步地，所述投影装置设置在微型摄像机的摄像头上。
[0011]进一步地，所述投影装置为单个激光器。
[0012]进一步地，所述投影装置为激光器群，不同的投影装置的投射方向与微型摄像机的光轴方向之间的夹角相等，且任意一个投影装置的投射线与微型摄像机的光轴线位于通过微型摄像机光轴线的一个平面内。
[0013]更进一步地，由激光器群组成的矩形投影装置群和微型摄像机，设置于柔性头戴式托架之上。
[0014]进一步地，所述角度传感器获取微型摄像机的姿态信息，该姿态信息主要包括视角θ和仰角ω，所述视角θ是指以垂直于操作场景桌面长度方向的平面α为基准，微型摄像机的光轴与平面之间的角度；所述仰角ω是指以操作场景桌面所在的平面β为基准，微型摄像机的光轴与平面β之间的角度。
[0015]进一步地，如果θ≥θ0或者ω≥ω0则系统通过语音、文字或其他方式警示用户，并停止接收或处理来自微型摄像机的数据，其中，θ0、ω0为经验参数。
[0016]进一步地，所述角度传感器采用角速度陀螺仪。
[0017]进一步地，所述穿戴体为一个头戴式“W”形托架装置，该装置呈轴对称结构，所述托架装置由连接杆依次铰接而成，所述连接杆上设置有鼻托，在所述托架装置的轴对称线上通过连接器设置微型摄像机、投影装置和角速度陀螺仪。
[0018]进一步地，还包括微型马达，所述微型马达设置在中心轴的一端上，所述投影装置设置于中心轴的另一端，所述投影装置围绕连接微型马达的中心轴旋转，所述微型摄像机通过连杆连接微型马达，微型摄像机不旋转，投影装置产生圆形投影图案，所述微型投影仪与微型摄像机设置于作为穿戴体的柔性穿戴式托架上。
[0019]进一步地，所述穿戴体包括穿戴框架和与穿戴框架相连接的鼻托，所述鼻托为可伸缩鼻托，所述鼻托包括鼻托部、鼻托支撑杆，所述鼻托支撑杆的两端分别与鼻托部以及穿戴框架相连接。
[0020]更进一步地，所述穿戴体还包括头部箍套，头部箍套的两端分别与左第一伸缩杆的一端以及右第一伸缩杆的一端相连接；头部箍套包括多个首尾相铰接的第二关节连杆，多个第二关节连杆可以是位于同一虚拟圆柱的侧壁上。
[0021]有益效果
[0022]1、在用户的操作过程中，系统通过投影装置可以直观地感知头戴式微型摄像机拍摄的区域，从而避免头部晃动而产生误识别；如果用户没有注意到投影装置的投影图案，则系统会通过角度传感器监测用户的头部态势，避免用户头部超幅运动而导致系统的检测效果下降。
[0023]2、所述投影装置为一个微型投影仪。调整微型投影仪的光轴方向，使得投影图案(例如一个红色边沿的圆圈或其他图案)的中心位置大致位于微型摄像仪光轴线上，且位于投影图案内的实验器材、物体与操作，一定是在头戴式微型摄像机可以拍摄到的区域。这就给用户头部的实验过程观察既提供了约束，又提供了可视化指导。
[0024]3、当投影装置为一个激光群，亦即，采用多个激光器组成的激光群光束投影到实验桌面上时，这个投影区域显示微型摄像机可以拍摄到的区域范围，利用激光群形成不同区域与图案，更有利于提示、指导用户。
[0025]4、采用多级检测设备，可以有效解决用户的“体验焦虑”问题。本技术的面向
桌面操作的普适穿戴式智能监控系统，成本低，结构简单，便于实施。值得一提的是，在白天使用微型投影仪，其投影光线比较暗，这正是系统所需要的，一方面，投影太强，会干扰系统对场景图像的识别和用户操作，另一方面，用户在操作过程中，只需可以“感觉”到一个投影范围即可，无需强光投影，而且，产生的投影点只是在区域边沿上，而不是直接投射到被识别的物体上，影响拍摄效果。
附图说明
[0026]图1为现有技术的测试系统工作原理图；
[0027]图2为本技术实施例1的结构组成示意图；
[0028]图3为本技术实施例1的投影装置示意图；
[0029]图4为本技术实施例2的结构组成示意图；
[0030]图5为本技术实施例3的结构组成示意图；
[0031]图6为本技术实施例4的结构组成示意图；
[0032]图7为本技术实施例5的结构组成示意图；
[0033]图8为本技术实施例6的结构组成示意图；
[本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种面向桌面操作的普适穿戴式智能监控系统，包括设置在电教室的计算机系统，所述计算机系统带有智能监控所需的算法软件，用于考生操作实验设备的操作场景桌面，其特征在于：还包括穿戴体、投影装置、微型摄像机、角度传感器以及连接体，所述穿戴体可以穿戴在人体某部位上，所述投影装置可在用户的操作场景桌面上产生投影图像，所述微型摄像机可拍摄操作场景桌面的视频信息，所述角度传感器可跟踪微型摄像机的角度改变信息，所述连接体用于将投影装置、微型摄像机、角度传感器固定连接在穿戴体上，并同时将投影装置、微型摄像机、角度传感器电连接于计算机系统。2.根据权利要求1所述的面向桌面操作的普适穿戴式智能监控系统，其特征在于：所述投影装置在操作场景桌面上的投影区域与所述微型摄像机可以拍摄到的范围始终保持相同。3.根据权利要求1所述的面向桌面操作的普适穿戴式智能监控系统，其特征在于：所述穿戴体固定在人的头部。4.根据权利要求3所述的面向桌面操作的普适穿戴式智能监控系统，其特征在于：所述微型摄像机固定在穿戴体位于人的头部正前方的位置。5.根据权利要求1所述的面向桌面操作的普适穿戴式智能监控系统，其特征在于：所述投影装置为微型投影仪。6.根据权利要求1所述的面向桌面操作的普适穿戴式智能监控系统，其特征在于：所述微型摄像机为头戴式微型摄像机。7.根据权利要求1所述的面向桌面操作的普适穿戴式智能监控系统，其特征在于：所述投影装置为单个激光器。8.根据权利要求1所述的面向桌面操作的普适穿戴式智能监控系统，其特征在于：所述投影装置为激光器群，不同的投影装置...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯志全，
申请(专利权)人：济南大学，
类型：新型
国别省市：