[發(fā)明專利]一種利用AR實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程教育的方法及設(shè)備

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710574434.6
• 申請(qǐng)日: 2017-07-14
• 公開（公告）號(hào): CN107240317A
• 公開（公告）日: 2017-10-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 闕凱;闕宇;闕小鴻
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 福建鐵工機(jī)智能機(jī)器人有限公司
• 主分類號(hào): G09B5/14
• 分類號(hào): G09B5/14
• 代理公司: 泉州市博一專利事務(wù)所35213
• 代理人: 方傳榜

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及遠(yuǎn)程教育領(lǐng)域，尤其是指一種利用AR實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程教育的方法及設(shè)備。

背景技術(shù)

遠(yuǎn)程教育是指使用電視及互聯(lián)網(wǎng)等傳播媒體的教學(xué)模式，它突破了時(shí)空的界線，有別于傳統(tǒng)的在校住宿的教學(xué)模式。使用這種教學(xué)模式的學(xué)生，通常是業(yè)余進(jìn)修者。由于不需要到特定地點(diǎn)上課，因此可以隨時(shí)隨地上課。學(xué)生亦可以透過電視廣播、互聯(lián)網(wǎng)、輔導(dǎo)專線、課研社、面授（函授）等多種不同管道互助學(xué)習(xí)。是現(xiàn)代信息技術(shù)應(yīng)用于教育后產(chǎn)生的新概念，即運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與環(huán)境開展的教育。招生對(duì)象不受年齡和先前學(xué)歷限制，為廣大已步入社會(huì)的群眾提供了學(xué)歷提升的機(jī)會(huì)。

雖然現(xiàn)今遠(yuǎn)程教育已經(jīng)得到了一定程度的應(yīng)用，但是始終存在一個(gè)問題：老師與學(xué)生難以進(jìn)行高效、便捷的互動(dòng)，老師與學(xué)生的思路難以達(dá)成統(tǒng)一，因此影響了教學(xué)的進(jìn)度。

增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)（AR技術(shù)）是利用計(jì)算機(jī)生成一種逼真的視、聽、力、觸和動(dòng)等感覺的虛擬環(huán)境，通過各種傳感設(shè)備使用戶“沉浸”到該環(huán)境中，實(shí)現(xiàn)用戶和環(huán)境直接進(jìn)行自然交互。它是一種全新的人機(jī)交互技術(shù)，利用這樣一種技術(shù)，可以模擬真實(shí)的現(xiàn)場景觀 ，它是以交互性和構(gòu)想為基本特征的計(jì)算機(jī)高級(jí)人機(jī)界面。增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)，不僅展現(xiàn)了真實(shí)世界的信息,而且將虛擬的信息同時(shí)顯示出來，兩種信息相互補(bǔ)充、疊加。如果能將AR技術(shù)應(yīng)用到遠(yuǎn)程教育領(lǐng)域，則將有可能徹底改變現(xiàn)有的遠(yuǎn)程教育模式，但是至今遠(yuǎn)程教育領(lǐng)域依然鮮有AR技術(shù)的身影。

中國發(fā)明專利一種基于AR技術(shù)和地理信息技術(shù)的埋地管線巡檢方法及裝置（申請(qǐng)公布號(hào)：CN106791620A），公開了其包括AR眼鏡和安裝在AR眼鏡上的攝像頭、數(shù)據(jù)處理融合終端；所述數(shù)據(jù)處理融合終端包括攝像頭接口、GPS定位模塊、網(wǎng)絡(luò)通信模塊、微處理模塊、視頻接口，所述攝像頭接口、GPS定位模塊、網(wǎng)絡(luò)通信模塊、視頻接口分別與微處理模塊連接；所述攝像頭與攝像頭接口連接，所述AR眼鏡與視頻接口連接。將該發(fā)明應(yīng)用到遠(yuǎn)程教育，也僅能讓學(xué)生通過云端數(shù)據(jù)自行調(diào)取相應(yīng)的知識(shí)點(diǎn)學(xué)習(xí)，而無法讓教師在畫面上與學(xué)生進(jìn)行動(dòng)態(tài)的互動(dòng)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種利用AR實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程教育的方法及設(shè)備，其主要目的在于克服現(xiàn)有遠(yuǎn)程教育中，老師與學(xué)生難以進(jìn)行高效、便捷的互動(dòng)，老師與學(xué)生的思路難以達(dá)成統(tǒng)一的缺陷。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種利用AR實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程教育的方法，包括以下步驟：

1)正在教學(xué)現(xiàn)場進(jìn)行教學(xué)的老師戴上AR眼鏡，AR眼鏡上的攝像頭根據(jù)老師的視角實(shí)時(shí)采集當(dāng)前的教學(xué)內(nèi)容實(shí)景，并將該教學(xué)內(nèi)容實(shí)景實(shí)時(shí)傳輸?shù)紺PU模塊；

2)所述CPU模塊通過視頻接口將該教學(xué)內(nèi)容實(shí)景傳輸?shù)剿鯝R眼鏡上進(jìn)行實(shí)時(shí)的投影顯示；同時(shí)，該CPU模塊還將該教學(xué)內(nèi)容實(shí)景的數(shù)據(jù)通過無線通信模塊傳輸?shù)竭h(yuǎn)程終端控制系統(tǒng)上實(shí)時(shí)顯示；

3)老師對(duì)AR眼鏡投影出來的教學(xué)內(nèi)容實(shí)景中需要重點(diǎn)注意的位置進(jìn)行標(biāo)記，該老師標(biāo)記的數(shù)據(jù)再實(shí)時(shí)傳輸至所述CPU模塊中，與CPU模塊中的教學(xué)內(nèi)容實(shí)景進(jìn)行疊加；

4)CPU模塊將疊加有所述老師標(biāo)記的教學(xué)內(nèi)容實(shí)景數(shù)據(jù)通過無線通信模塊傳輸?shù)剿鲞h(yuǎn)程終端控制系統(tǒng)上實(shí)時(shí)顯示；

5)學(xué)生對(duì)顯示在遠(yuǎn)程終端控制系統(tǒng)上的教學(xué)內(nèi)容實(shí)景需要老師釋疑的位置進(jìn)行標(biāo)記，該學(xué)生標(biāo)記的數(shù)據(jù)再通過無線通信模塊實(shí)時(shí)傳輸?shù)剿鯟PU模塊，與CPU模塊中的教學(xué)內(nèi)容實(shí)景、老師標(biāo)記進(jìn)行疊加；

6)CPU模塊通過所述視頻接口將疊加有所述老師標(biāo)記、學(xué)生標(biāo)記的教學(xué)內(nèi)容實(shí)景傳輸?shù)剿鯝R眼鏡上進(jìn)行實(shí)時(shí)的投影顯示；

7)步驟1～6進(jìn)行的同時(shí)，老師通過AR眼鏡上的藍(lán)牙耳機(jī)與位于遠(yuǎn)程終端控制系統(tǒng)處的學(xué)生進(jìn)行實(shí)時(shí)對(duì)話。

進(jìn)一步的，步驟3中，老師進(jìn)行標(biāo)記的方法為：老師通過操作與所述CPU模塊信號(hào)控制連接的驅(qū)動(dòng)裝置使所述AR眼鏡中的系統(tǒng)光標(biāo)移動(dòng)至要標(biāo)記的位置進(jìn)行標(biāo)記。

進(jìn)一步的，所述驅(qū)動(dòng)裝置可以為外置的觸摸板、手柄、鼠標(biāo)中的一種。

進(jìn)一步的，所述遠(yuǎn)程終端控制系統(tǒng)為PC、手機(jī)、平板電腦中的一種。

一種利用AR實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程教育的設(shè)備，包括供老師佩戴的AR眼鏡、裝設(shè)于該AR眼鏡上的攝像頭、CPU模塊、無線通信模塊、攝像頭接口、視頻接口、供學(xué)生使用的遠(yuǎn)程終端控制系統(tǒng)以及藍(lán)牙耳機(jī)，所述CPU模塊、無線通信模塊、視頻接口、攝像頭接口集成在一控制盒內(nèi)并裝設(shè)于所述AR眼鏡上；

所述CPU模塊通過所述無線通信模塊與所述遠(yuǎn)程終端控制系統(tǒng)無線信號(hào)連接；

所述攝像頭通過所述攝像頭接口與所述CPU模塊連接，所述AR眼鏡通過所述視頻接口與所述CPU模塊連接；