基于自然圖像識別與增強現實技術的互動教育方法和系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于增強現實和自然圖像識別與處理技術領域，涉及一種在移動終端上使用以上兩種技術實現互動教育的系統及方法。
【背景技術】
[0002]現有的用于教育的系統或設備，是專門為兒童早教促進孩子學習興趣的教育類電子產品，例如幼教機，能夠全方位訓練兒童學習能力，對幼兒注意力、思維能力等方面提升有很大幫助。但是，現有技術中也存在一些不足，首先都是單向學習，學生不能自主選擇學習內容；其次，并沒有有效利用新的技術來進行教育，例如圖像識別與處理技術，現在只應用了二維碼識別，比較低級；還有AR增強現實技術，也尚未得到應用。
[0003]上述圖像識別與處理技術，是指利用計算機對圖像進行處理、分析和理解，以識別各種不同模式的目標和對像的技術。目前常見的圖像識別技術的有條形碼、二維碼的識別，針對自然圖像的識別與處理還正在發展中。
[0004]上述AR增強現實技術通過電腦技術，將虛擬的信息與真實世界結合起來，真實的環境和虛擬的物體實時地疊加到了同一個畫面或空間同時存在。它將計算機生成的虛擬物體或關于真實物體的非幾何信息疊加到真實世界的場景之上，實現了對真實世界的增強。增強現實技術的主要特點是虛實結合與人機交互。早期的增強現實技術主要應用載體為便攜式計算機或頭戴式顯示器，異常笨重。隨著移動智能終端的廣泛普及，增強現實技術正在被廣泛應用于移動智能終端。
[0005]目前亟需解決的就是把圖像識別技術與增強現實技術應用的教育產品中，實現高科技的互動教育。
【發明內容】
[0006]本發明的目的是提供一種基于自然圖像識別技術與增強現實技術在移動智能終端上實現互動教育的系統和方法，解決現有技術中存在的問題。
[0007]為了達到上述目的，本發明采取的技術方案為:一種基于自然圖像識別與增強現實技術的互動教育方法，其特征在于，包括如下步驟:
[0008](I)移動智能終端的攝像頭掃描二維碼或者自然圖像獲得下載鏈接；
[0009](2)下載增強現實AR管理器；
[0010](3)通過增強現實AR管理器下載教育APK ;
[0011](4)打開下載的教育APK，攝像頭識別現實場景中的自然圖片，并把自然圖片傳輸到服務器的教育系統；
[0012](5)通過AR圖像識別，服務器的教育系統從數據庫調用與識別的自然圖片相對應的增強現實教育內容；
[0013](6)增強現實教育內容被傳輸到移動智能終端屏幕；
[0014](7)學習者結合實時拍攝的場景與增強現實教育內容，觀看并互動、學習。
[0015]優選的，步驟(4)中，選取自然圖片中的某些固定位置的特征點，將這些特征點所攜帶的信息傳輸到服務器的教育系統；
[0016]優選的，步驟(5)所述的AR圖像識別，其方法為:
[0017]a.制作識別圖像素材，根據色彩對比，線條變化等相關手段制作出識別圖像；
[0018]b.將識別圖像素材通過高通算法轉化成程序可識別的圖像；
[0019]c.識別圖像為自然圖片；
[0020]d.導入unity3d用AR框架搭建程序系統；
[0021]e.通過相應的圖像卡片和書進行互動。
[0022]優選的，步驟(5)所述增強現實教育內容包括增強現實教育視頻、增強現實教育音頻、增強現實教育圖片。
[0023]本發明的另一方面，一種基于自然圖像識別與增強現實技術的互動教育系統，其特征在于:包括系統所在的服務器，以及移動智能終端；所述移動智能終端通過移動網絡連接所述服務器；所述移動智能終端包括移動終端攝像頭模塊、自然圖像識別模塊、數據處理模塊、增強現實教育內容輸出模塊、以及增強現實互動模塊。
[0024]進一步的，所述服務器包括增強現實AR管理器模塊、教育APK模塊、以及下載模塊，所述現實AR管理器模塊、教育APK模塊連接下載模塊。
[0025]進一步的，所述增強現實教育內容輸出模塊包括增強現實教育視頻模塊、增強現實教育音頻模塊、增強現實教育圖片模塊。
[0026]本發明的有益效果為:本發明將自然圖像識別技術與增強現實技術相結合，應用于移動智能終端上，以實現教育目的；目前市場上的教育機、學習機多是課程的簡單羅列與堆砌，真正能做到教育機與學習者之間的互動的技術幾乎沒有；運用了增強現實技術的本發明真正實現了這種互動，同時學習者可以自由選擇學習內容。目前大部分的增強現實技術均是運用二維碼技術來識別識別物，而本發明采用自然圖像識別，識別速度更迅速，更穩定，學習也更有趣。本發明的優點:1.自然圖像識別；2.具備互動屬性；3.移動智能終端的使用更加方便。
【附圖說明】
[0027]圖1是本發明的流程示意圖。
[0028]圖2是本發明的工作原理示意圖。
[0029]圖3是本發明的模塊示意圖。
【具體實施方式】
[0030]下面結合具體實施例對本發明作進一步說明。
[0031]目前市場上的教育終端皆呈現單向學習模式，學習者被動接受教育內容，而本系統解決了該問題，本系統應用增強現實技術，使學習與教育呈現雙向互動模式。這種教育系統與方法能夠使學習者感覺更真切、更身臨其境。
[0032]本發明的步驟如圖1所示。
[0033](I)移動智能終端的攝像頭掃描二維碼或者自然圖像獲得下載鏈接；
[0034](2)下載增強現實AR管理器；
[0035](3)通過增強現實AR管理器下載教育APK ;
[0036](4)打開下載的教育APK，攝像頭識別現實場景中的自然圖片，并把自然圖片傳輸到服務器的教育系統，其過程是選取自然圖片中的某些固定位置的特征點，將這些特征點所攜帶的信息傳輸到服務器的教育系統；
[0037](5)通過AR圖像識別，服務器的教育系統從數據庫調用與識別的自然圖片相對應的增強現實教育內容；
[0038]其中AR識別的方法為:
[0039]a.制作識別圖像素材，根據色彩對比，線條變化等相關手段制作出識別圖像；
[0040]b.將識別圖像素材通過高通算法轉化成程序可識別的圖像；
[0041]c.識別圖像為自然圖片；
[0042]d.導入unity3d用AR框架搭建程序系統；
[0043]e.通過相應的圖像卡片和書進行互動；
[0044]另外，所述的增強現實教育內容包括增強現實教育視頻、增強現實教育音頻、增強現實教育圖片，如圖2所示。
[0045](6)增強現實教育內容被傳輸到移動智能終端屏幕；
[0046](7)學習者結合實時拍攝的場景與增強現實教育內容，觀看并互動、學習。
[0047]為了實現上述方法，本發明的系統如圖3所示，包括系統所在的服務器，以及移動智能終端；所述移動智能終端通過移動網絡連接所述服務器；所述移動智能終端包括移動終端攝像頭模塊、自然圖像識別模塊、數據處理模塊、增強現實教育內容輸出模塊、以及增強現實互動模塊。
[0048]所述服務器包括增強現實AR管理器模塊、教育APK模塊、以及下載模塊，所述現實AR管理器模塊、教育APK模塊連接下載模塊。
[0049]所述增強現實教育內容輸出模塊包括增強現實教育視頻模塊、增強現實教育音頻模塊、增強現實教育圖片模塊。
[0050]以上所述僅為本發明的具體實施例而已，并不用于限定本發明的保護范圍，凡在本發明的精神和原則之內，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種基于自然圖像識別與增強現實技術的互動教育方法，其特征在于，包括如下步驟: (1)移動智能終端的攝像頭掃描二維碼或者自然圖像獲得下載鏈接； (2)下載增強現實AR管理器； (3)通過增強現實AR管理器下載教育APK; (4)打開下載的教育APK，攝像頭識別現實場景中的自然圖片，并把自然圖片傳輸到服務器的教育系統； (5)通過AR圖像識別，服務器的教育系統從數據庫調用與識別的自然圖片相對應的增強現實教育內容； (6)增強現實教育內容被傳輸到移動智能終端屏幕； (7)學習者結合實時拍攝的場景與增強現實教育內容，觀看并互動、學習。
2.根據權利要求1所述的一種基于自然圖像識別與增強現實技術的互動教育方法，其特征在于，步驟(4)中，選取自然圖片中的某些固定位置的特征點，將這些特征點所攜帶的信息傳輸到服務器的教育系統。
3.根據權利要求1所述的一種基于自然圖像識別與增強現實技術的互動教育方法，其特征在于，步驟(5)所述的AR圖像識別，其方法為: a.制作識別圖像素材，根據色彩對比，線條變化等相關手段制作出識別圖像； b.將識別圖像素材通過高通算法轉化成程序可識別的圖像； c.識別圖像為自然圖片； d.導入unity3d用AR框架搭建程序系統； e.通過相應的圖像卡片和書進行互動。
4.根據權利要求1所述的一種基于自然圖像識別與增強現實技術的互動教育方法，其特征在于，步驟(5)所述增強現實教育內容包括增強現實教育視頻、增強現實教育音頻、增強現實教育圖片。
5.一種基于自然圖像識別與增強現實技術的互動教育系統，其特征在于:包括系統所在的服務器，以及移動智能終端；所述移動智能終端通過移動網絡連接所述服務器；所述移動智能終端包括移動終端攝像頭模塊、自然圖像識別模塊、數據處理模塊、增強現實教育內容輸出模塊、以及增強現實互動模塊。
6.根據權利要求5所述的一種基于自然圖像識別與增強現實技術的互動教育系統，其特征在于，所述服務器包括增強現實AR管理器模塊、教育APK模塊、以及下載模塊，所述現實AR管理器模塊、教育APK模塊連接下載模塊。
7.根據權利要求5所述的一種基于自然圖像識別與增強現實技術的互動教育系統，其特征在于，所述增強現實教育內容輸出模塊包括增強現實教育視頻模塊、增強現實教育音頻模塊、增強現實教育圖片模塊。
【專利摘要】本發明提供一種基于自然圖像識別與增強現實技術的互動教育方法及系統，通過移動智能終端的攝像頭掃描現實中的自然圖像識別物，把畫面傳輸到幼教系統中，該系統識別出自然識別物的編碼后從數據庫中調用與識別物相匹配的3D動畫，動畫從移動智能終端屏幕上輸出，學習者就能夠看到實時拍攝的場景與虛擬3D動畫相結合的畫面，畫面中的動畫能夠通過各種游戲與學習者進行互動。本發明采用自然圖像識別，識別速度更迅速，更穩定，學習也更有趣。本發明的優點：1.自然圖像識別；2.具備互動屬性；3.移動智能終端的使用更加方便。
【IPC分類】G06F9-44, G09B5-06
【公開號】CN104575132
【申請號】CN201510018083
【發明人】范俊宇
【申請人】蝶戀花動漫（天津）有限公司
【公開日】2015年4月29日
【申請日】2015年1月14日