专利名称：一种新型视频教育技术的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种新型视频教育装置。
背景技术：
现有的视频教育系统，形式较为单一，用户需要自己理解并进行模仿性学习，系统 只能给出“模糊”的示范标准，并不能对用户的错误动作进行识别和判断并予以提醒，这样 用户会在发生错误的动作中养成错误的习惯，后续就很难予以纠正。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的是提供一种新型视频教育装置，用于改变现有的视频单 一的教育方式，系统可以对用户进行正确的引导，对用户做出的学习姿势进行准确的判断， 对用户的错误学习姿势进行及时的提醒，使用户尽快纠正并摆脱错误的学习姿势，有效加 快用户学习进度，提升用户学习质量。本发明涉及一种新型视频教育装置，包括视频信号处理模块、用户运动域采集模 块、CPU处理模块、指令输入模块和显示告警模块，其特征在于由视频信号处理模块对视 频教育文件进行解码转化为数字视频信号后送CPU处理模块中利用MEMC算法分析视频帧 获得教学使用的“标准域”，用户运动域采集模块实时捕捉用户的肢体学习状态并转化为数 字视频信号，同时在CPU处理模块中利用MEMC算法实时分析视频帧得到用户的“运动域”， “运动域”与“标准域”在CPU内部进行实时的比对判断，指令输入模块输入指令，控制CPU 处理模块发送教学视频图像与用户活动图像同步显示的主动模式，用户活动域与标准域比 对的辅助模式，用户活动域与标准域比对信息进行累积评分的考核模式，显示告警模块可 根据不同的指令选择输出上述三种模式之一的影像，引导用户进行正确的学习姿态，并对 错误的学习姿态进行实时的提醒。视频多媒体文件，可以通过WLAN，CATV等在线实时获取，也可以通过读取光盘，硬 盘等上面的存储数据进行获取。用户运动域采集模块中的传感器采用图像传感器。指令发送模块为电视遥控器，显示告警模块则由视频输出设备和音频播放设备构 成。本发明装置进行视频演示，实时对用户动作进行指导和纠正，并且能对用户的学 习情况进行直接的量化判断正误以及对学员进行阶段性考核，在肢体运动健身视频教育等 应用领域具有很好的推广价值。
图1是本发明实施例的原理框图。图2是本发明实施例的系统框图。图3是本发明实施例的新技术功能模块图。
图4是本发明实施例的主动模式流程图。图5是本发明实施例的辅助模式流程图。图6是本发明实施例的考核模式流程图。
具体实施例方式
如图1所示，一种新型视频教育装置，包括视频信号处理模块、用户运动域采集模 块、CPU处理模块、指令输入模块和显示告警模块，其特征在于由视频信号处理模块对视 频教育文件进行解码转化为数字视频信号后送CPU处理模块中利用MEMC算法分析视频帧 获得教学使用的“标准域”，用户运动域采集模块实时捕捉用户的肢体学习状态并转化为数 字视频信号，同时在CPU处理模块中利用MEMC算法实时分析视频帧得到用户的“运动域”， “运动域”与“标准域”在CPU内部进行实时的比对判断，指令输入模块输入指令，控制CPU 处理模块发送教学视频图像与用户活动图像同步显示的主动模式，用户活动域与标准域比 对的辅助模式，用户活动域与标准域比对信息进行累积评分的考核模式，显示告警模块可 根据不同的指令选择输出上述三种模式之一的影像，引导用户进行正确的学习姿态，并对 错误的学习姿态进行实时的提醒。请参见图2，图2是一具体原理框图，各模块功能作用如下 FLASH 存储器，主要作用是存储程序文件和用户相关数据； DDR 随机存储器，系统运行时数据运算使用；
用户指令用户根据自己的需要，对系统进行控制；
CPU 处理器，Decoder完成对教学内容的解码并经过Scaler处理输出，并对CXD采集 过来的信号进行处理，并在内部完成教学的标准内容与用户的活动影像进行处理和匹配， 然后进行输出；
显示器视频输出显示；
AMP 放大器，将音频信号进行放大；
喇叭将前端的音频信号进行播放；
图像传感器将用户活动影像进行视频采集，实时转换为数字视频信号； 各个模块的流程描述如下
系统获取到外面的教学资料后送到CPU进行实时解码处理并进行视频和音频的输出， 视频信号经过scaler处理后送往显示器进行显示，音频信号经过放大器送往喇叭进行播 放，用户通过显示器和喇叭的提示信息进行学习，同时图像传感器同步采集用户的活动影 像，然后转化为视频信号送往CPU进行处理，CPU利用视频图像帧之间的相互关系，利用 MEMC算法计算出运动模块，分别对教学图像和用户实时影像进行处理，得到“标准域”和“用 户域”，然后送到比较器进行分析比对，再进行判断，根据判断比对情况进行结果输出，在错 误发生时进行视频和音频的提醒，用户再根据实时的分析结果情况错误的进行及时纠正， 正确进行保持，完成良性循环。图3为新技术功能模块图，对应三种新模式，教学视频图像与用户活动图像同步 显示为主动模式；用户活动域与标准域比对为辅助模式；将用户活动域与标准域比对信息 进行累积评分为考核模式。用户通过遥控器发送指令可以选择显示自己需要的功能模块。图4为主动模式流程图，用户活动图像通过图像传感器实时对用户活动影像进行 数据采集，然后经过视频处理器处理后送到显示器进行显示。用户可以通过显示实际效果来对镜头焦距进行调整，或者对视频处理器Scaler参数进行调整，达到自己所满意的视频 效果。辅助模式为主动模式的再处理模式，对采集的视频图像进行分析量化处理，对用 户动作进行直接判断正误，辅助用户进行学习。图5为辅助模式的流程图，该模式对前端采集的视频图像帧进行处理，利用图像 中贞之间的才目互关系通过MEMC (Motion Estimate and Motion Compensation;艮口运云力估i十 和运动补偿)算法对实时视频的图像帧进行分析计算可以得出运动模块，对此模块进行抽 取后进行填充显示(显示颜色可以系统进行预置，也可以允许用户进行自定义)，得到一个 标准域。用户根据视频和标准域信息进行学习，图像传感器同步实时采集用户学习情况， 利用同样的处理方式将用户的活动影像实时转化为用户的运动域(显示颜色可以系统进 行预置，也可以允许用户进行自定义)，标准运动域和用户运动域都可以直接进行差异性显 示，用户可以直观的实时看见自己的状态和标准的状态。然后实时对用户的运动域与标准的运动域进行域比对，如果用户的运动域不在标 准的运动域范围内或者超出标准域，则实时给出错误提醒，错误提醒可以直接可以通过音 频发出警告，同时标示出用户超出标准运动域的部分，用户接受到警告，可以及时修正自己 的动作，将自己的动作改为正确的标准姿态。如果是用户的运动域在标准域内，则不会给出 警告，用户随教学视频继续向下进行学习。系统还可以对用户所学习的成果进行评估评分，可以进行阶段性对学习情况进行 评价，以检验用户学习成果，这种模式为考核模式。考核模式流程如图6所示，用户选择开始评价，系统开始分析考试视频和用户的 实时活动图像得到标准域和用户活动域。系统将用户的活动域和标准域进行比对，比对时 间开放给用户进行设置，每过一个比对间隔，系统将用户活动域和标准域比对一次，得出用 户的每次得分，并进行累积，当用户进行暂停或者确认评价结束的时候，系统会根据评分次 数和每次累积的得分进行综合计算分值，所得到分值就是系统对用户考核的综合评分。评分标准
评分次数=考试视频时间/设置比对间隔时间； 每次得分=(满分100/评分次数)*每次比对结果； 总分=每次得分累积。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修 饰，皆应属本发明的涵盖范围。
权利要求
一种新型视频教育装置，包括视频信号处理模块、用户运动域采集模块、CPU处理模块、指令输入模块和显示告警模块，其特征在于由视频信号处理模块对视频教育文件进行解码转化为数字视频信号后送CPU处理模块中利用MEMC算法分析视频帧获得教学使用的“标准域”，用户运动域采集模块实时捕捉用户的肢体学习状态并转化为数字视频信号，同时在CPU处理模块中利用MEMC算法实时分析视频帧得到用户的“运动域”，“运动域”与“标准域”在CPU内部进行实时的比对判断，指令输入模块输入指令，控制CPU处理模块发送教学视频图像与用户活动图像同步显示的主动模式，用户活动域与标准域比对的辅助模式，用户活动域与标准域比对信息进行累积评分的考核模式，显示告警模块可根据不同的指令选择输出上述三种模式之一的影像，引导用户进行正确的学习姿态，并对错误的学习姿态进行实时的提醒。
2.根据权利要求1所述的一种新型视频教育装置，其特征在于用户运动域采集模块 中的传感器采用图像传感器。
3.根据权利要求1所述的一种新型视频教育装置，其特征在于指令发送模块为电视 遥控器，显示告警模块则由视频输出设备和音频播放设备构成。
全文摘要
一种新型视频教育装置，其特征在于由视频信号处理模块对视频教育文件进行解码转化为数字视频信号后送CPU处理模块，获得教学使用的“标准域”，用户运动域采集模块实时捕捉用户的肢体学习状态并转化为数字视频信号，同时在CPU处理模块中得到用户的“运动域”，“运动域”与“标准域”在CPU内部进行实时的比对判断，指令输入模块输入指令，控制CPU处理模块发送主动模式、辅助模式、考核模式，显示告警模块可根据不同的指令选择输出上述三种模式之一的影像，引导用户进行正确的学习姿态，并对错误的学习姿态进行实时的提醒。本发明技术方案新颖、实施方法具体，在肢体运动健身视频教育等应用领域具有很好的推广价值。
文档编号G09B5/06GK101950495SQ201010511598
公开日2011年1月19日 申请日期2010年10月19日 优先权日2010年10月19日
发明者芮明昭 申请人:冠捷显示科技(厦门)有限公司