[發明專利]一種基于圖像識別的幼兒左右腦開發套件及方法

在審

• 申請號: 202011045436.4
• 申請日: 2020-09-29
• 公開（公告）號: CN112233509A
• 公開（公告）日: 2021-01-15
• 發明（設計）人: 翁義眾
• 申請（專利權）人: 杭州云啟智酷教育科技有限公司
• 主分類號: G09B23/18
• 分類號: G09B23/18;G09B11/10;G06K9/00;G06F8/41;G06K9/46;G06T7/11;G06T3/00
• 代理公司: 杭州云睿專利代理事務所(普通合伙) 33254
• 代理人: 張驍敏

1.一種基于圖像識別的幼兒左右腦開發套件，其特征在于，包括積木底座、若干積木塊、移動端、圖像識別服務器、開發板，所述積木底座正面開設有用于分開放置若干積木塊的放置槽，積木塊正面印刷有指令二維碼，移動端上設置有APP或小程序用于拍攝積木底座，移動端與圖像識別服務器通過無線數據傳輸方式完成拍攝圖片的上傳和控制代碼下發，圖像識別服務器對拍攝圖片自動識別并完成控制代碼編譯，移動端通過藍牙傳輸方式將代碼寫入到開發板，開發板通過導線與教學表現媒介相連實現控制。

2.根據權利要求1所述的一種基于圖像識別的幼兒左右腦開發套件，其特征在于，所述積木塊正面印刷有指令圖標和指令文字，不同指令類型的積木塊正面印刷成不同底色。

3.根據權利要求1所述的一種基于圖像識別的幼兒左右腦開發套件，其特征在于，所述教學表現媒介包括畫紙、指示教具、導電膠帶和鱷魚夾，畫紙供幼兒涂鴉和畫畫，指示燈具安裝在畫紙上，不同指示教具通過導電膠帶相連，開發板與指示教具之間通過鱷魚夾相連。

4.一種基于圖像識別的幼兒左右腦開發方法，其特征在于，包含積木底座、若干積木塊、移動端、圖像識別服務器、開發板、教學表現媒介，具體步驟包括：

學生首先完成教學表現媒介的制作，包含繪畫、手工、電路連接；

在若干積木塊中選擇含有所需指令的積木塊，并隨意的放置在積木底座上；

家長通過移動端的APP或小程序對積木底座進行拍攝，拍攝的積木圖片會上傳至圖像識別服務器；

圖像識別服務器對拍攝圖片自動識別并完成控制代碼編譯，最終下發到移動端的APP或小程序上；

移動端的APP或小程序通過藍牙傳輸方式將代碼寫入到開發板，開發板通過導線與教學表現媒介相連實現控制，如達到所需的表現形式則表示成功，否則重新選擇所需積木塊并重新進行后續步驟。

5.根據權利要求4所述的一種基于圖像識別的幼兒左右腦開發方法，其特征在于，所述圖像識別服務器的圖像識別和代碼編譯具體包括以下步驟：

對上傳的原始圖像數據的相關維度做調整增強，在此基礎上，對圖像數據執行形態學操作；

對處理完成后的圖像數據執行輪廓檢測，基于圖像設計，進一步篩選和處理檢測出的輪廓集合，最終推斷出圖像設計中的黑色外邊框；

基于取得的黑色外邊框的相關參數數據，對原始圖像數據執行仿射變換矯正，取得標準圖像數據；

基于標準圖像數據，按設計時的像素距離 ，應用圖像裁剪，一次性將所有的積木片圖像區域獨立裁剪出來；

基于前一步中取得的單個積木片圖像區域，對積木片圖像區域中心一定范圍內的像素值做判定，識別出當前積木片圖像區域是否已放置積木片；

基于前一步中篩選出的單個積木片圖像區域，分別應用二維碼識別或者圖像識別處理，獲得相應的源代碼，將得到的源代碼進行解析編譯，得到中間機器碼。

6.根據權利要求5所述的一種基于圖像識別的幼兒左右腦開發方法，其特征在于，形態學操作包含灰度化圖像數據、二值化圖像數據。