【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及多媒体教学，具体是一种可视化多媒体教学系统。
技术介绍
1、现有技术(公开号为cn104965625b的专利技术专利)公开了一种可视化教学展示系统，包括投影仪、投影屏、计算机，以及教学笔、摄像头、超声波接收器、计算芯片，所述计算机接收所述的光点图像或教学笔位置坐标信息，并对光点图像进行处理，得到光点坐标信息；根据光点坐标信息或教学笔位置坐标信息调用内置的画图功能，生成相应的光点坐标图像或教学笔位置坐标图像，并将光点坐标图像或教学笔位置坐标图像输出至所述投影仪。本专利技术实现了多媒体教学模式和传统板书教学模式的融合，授课老师可以随心所欲按需切换，有效提高课堂效率。本专利技术采用太阳能充电的方式对核心部件教学笔供能，实现了绿色环保的长时间续航。本专利技术的投资成本不高，适合全国各类教学机构，具有非常好的应用前景。现有技术在进行时不能够直接将课堂活跃度反馈给老师，不可以辅助老师实时调节课堂的活跃度，无法改善课堂气氛，不能够提高老师的教学效率与学生的学习效率。
技术实现思路
1、本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一；为此，本专利技术提出了一种可视化多媒体教学系统，能够直接将课堂活跃度反馈给老师，可以辅助老师实时调节课堂的活跃度，从而改善课堂气氛，提高老师的教学效率与学生的学习效率。
2、为实现上述目的，本专利技术的第一方面提供了一种可视化多媒体教学系统，包括显示模块、中央处理模块、动态采集模块、图像预处理模块、活跃度获取模块、与活跃度调控模块；>
3、显示模块，通过用于增强显示效果的设备来演示教学课件；
4、中央处理模块，用于外接存储设备或自身存储空间来处理教学课件；
5、动态采集模块，通过教室内部的摄像头采集学生的动态行为并形成动态行为视频上传至中央处理模块；
6、图像预处理模块，将所述动态行为视频分割成学生行为图像，对所述学生行为图像进行预处理，获得处理学生行为图像；
7、活跃度获取模块，通过对所述处理学生行为图像进行分析获取当前课堂活跃度；
8、活跃度调控模块，根据所述当前课堂活跃度调控课堂活跃度。
9、优选地，所述显示模块、动态采集模块、图像预处理模块、活跃度获取模块、跃度调控模块与中央处理模块之间均通信和/或电气连接。
10、优选地，所述显示模块为投影仪，所述增强显示效果的设备为搭配投影仪使用的幕布。
11、优选地，所述将所述动态行为视频分割成学生行为图像，包括：
12、通过预构建的视频分割模型以帧为单位将所述动态行为视频分割为图像，以时间序列选取所述图像中的学生举手图像、学生张口图像、学生站立图像；
13、将所述学生举手图像、学生张口图像、学生站立图像记为学生行为图像，将所述学生行为图像用集合表示为p＝[(m1，n1，o1)，...，(mx，ny，oz)]，其中，mx，ny，oz分别表示为第x张学生举手图像、第y张学生张口图像、第z张学生站立图像。
14、优选地，所述并对所述学生行为图像进行预处理，获得处理学生行为图像，包括：
15、将每个所述学生行为图像划分为若干个正方形块，以所述学生行为图像的中心为原点建立坐标系，并以正方形块为单位；
16、对所述学生行为图像进行预处理，获得处理学生行为图像，表达式为：
17、s(x，y)＝r(x，y)·l(x，y)
18、其中，s(x，y)表示为处理学生行为图像，r(x，y)表示为学生行为图像的入射图像，l(x，y)表示为学生行为图像的反射图像。
19、优选地，所述通过对所述处理学生行为图像进行分析获取当前课堂活跃度，包括：
20、选取时间序列内任意一时间节点记为当前时间戳t，并通过所述动态行为视频的帧率与当前时间戳获得当前时间戳内的视频帧数v；
21、获取所述当前时间戳内的处理学生行为图像中学生举手图像、学生张口图像、学生站立图像的张数，分别记为a，b，c张，；
22、以每张图像作为1个活跃值，则当前时间戳内的当前活跃值为a+b+c；
23、根据所述当前活跃值计算当前课堂活跃度，表达式为：
24、
25、其中，e(t)表示为当前时间戳t的当前课堂活跃度。
26、优选地，所述根据所述当前课堂活跃度调控课堂活跃度，包括：
27、根据所述当前课堂活跃度与预设的最佳课堂活跃度计算活跃度误差信号，表达式为：
28、
29、其中，e(t)表示为活跃度误差信号，r(t)表示为最佳课堂活跃度；
30、根据所述活跃度误差信号获得活跃度误差信号微分值与活跃度误差信号积分值
31、根据所述活跃度误差信号、活跃度误差信号微分值与活跃度误差信号积分值调控课堂活跃度，表达式为：
32、
33、其中，u(t)表示为当前需要调控课堂活跃度的大小，kp，kd，ki分别表示为比例、微分、积分反馈增益系数；
34、当u(t)<0时，表示应当减少当前课堂活跃度；
35、当u(t)>0时，表示应当增加当前课堂活跃度。
36、与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
37、本专利技术通过对处理学生行为图像进行分析获取当前课堂活跃度，活跃度调控模块根据当前课堂活跃度进行调控，并且能够直接将课堂活跃度反馈给老师，可以辅助老师实时调节课堂的活跃度，从而改善课堂气氛，提高老师的教学效率与学生的学习效率。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种可视化多媒体教学系统，其特征在于，包括显示模块、中央处理模块、动态采集模块、图像预处理模块、活跃度获取模块、与活跃度调控模块；
2.根据权利要求1所述的一种可视化多媒体教学系统，其特征在于，所述显示模块、动态采集模块、图像预处理模块、活跃度获取模块、跃度调控模块与中央处理模块之间均通信和/或电气连接。
3.根据权利要求1所述的一种可视化多媒体教学系统，其特征在于，所述显示模块为投影仪，所述增强显示效果的设备为搭配投影仪使用的幕布。
4.根据权利要求1所述的一种可视化多媒体教学系统，其特征在于，所述将所述动态行为视频分割成学生行为图像，包括：
5.根据权利要求4所述的一种可视化多媒体教学系统，其特征在于，所述并对所述学生行为图像进行预处理，获得处理学生行为图像，包括：
6.根据权利要求1所述的一种可视化多媒体教学系统，其特征在于，所述通过对所述处理学生行为图像进行分析获取当前课堂活跃度，包括：
7.根据权利要求1所述的一种可视化多媒体教学系统，其特征在于，所述根据所述当前课堂活跃度调控课堂活跃度，包括：
...【技术特征摘要】
1.一种可视化多媒体教学系统，其特征在于，包括显示模块、中央处理模块、动态采集模块、图像预处理模块、活跃度获取模块、与活跃度调控模块；
2.根据权利要求1所述的一种可视化多媒体教学系统，其特征在于，所述显示模块、动态采集模块、图像预处理模块、活跃度获取模块、跃度调控模块与中央处理模块之间均通信和/或电气连接。
3.根据权利要求1所述的一种可视化多媒体教学系统，其特征在于，所述显示模块为投影仪，所述增强显示效果的设备为搭配投影仪使用的幕布。
4.根据权利要求1...
【专利技术属性】
技术研发人员：郭国庆，翟建强，章湖，
申请(专利权)人：宁波升维信息技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。