基于自然图像识别与增强现实技术的互动教育方法和系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于增强现实和自然图像识别与处理技术领域，涉及一种在移动终端上使用以上两种技术实现互动教育的系统及方法。
【背景技术】
[0002]现有的用于教育的系统或设备，是专门为儿童早教促进孩子学习兴趣的教育类电子产品，例如幼教机，能够全方位训练儿童学习能力，对幼儿注意力、思维能力等方面提升有很大帮助。但是，现有技术中也存在一些不足，首先都是单向学习，学生不能自主选择学习内容；其次，并没有有效利用新的技术来进行教育，例如图像识别与处理技术，现在只应用了二维码识别，比较低级；还有AR增强现实技术，也尚未得到应用。
[0003]上述图像识别与处理技术，是指利用计算机对图像进行处理、分析和理解，以识别各种不同模式的目标和对像的技术。目前常见的图像识别技术的有条形码、二维码的识别，针对自然图像的识别与处理还正在发展中。
[0004]上述AR增强现实技术通过电脑技术，将虚拟的信息与真实世界结合起来，真实的环境和虚拟的物体实时地叠加到了同一个画面或空间同时存在。它将计算机生成的虚拟物体或关于真实物体的非几何信息叠加到真实世界的场景之上，实现了对真实世界的增强。增强现实技术的主要特点是虚实结合与人机交互。早期的增强现实技术主要应用载体为便携式计算机或头戴式显示器，异常笨重。随着移动智能终端的广泛普及，增强现实技术正在被广泛应用于移动智能终端。
[0005]目前亟需解决的就是把图像识别技术与增强现实技术应用的教育产品中，实现高科技的互动教育。
【发明内容】
[0006]本发明的目的是提供一种基于自然图像识别技术与增强现实技术在移动智能终端上实现互动教育的系统和方法，解决现有技术中存在的问题。
[0007]为了达到上述目的，本发明采取的技术方案为:一种基于自然图像识别与增强现实技术的互动教育方法，其特征在于，包括如下步骤:
[0008](I)移动智能终端的摄像头扫描二维码或者自然图像获得下载链接；
[0009](2)下载增强现实AR管理器；
[0010](3)通过增强现实AR管理器下载教育APK ;
[0011](4)打开下载的教育APK，摄像头识别现实场景中的自然图片，并把自然图片传输到服务器的教育系统；
[0012](5)通过AR图像识别，服务器的教育系统从数据库调用与识别的自然图片相对应的增强现实教育内容；
[0013](6)增强现实教育内容被传输到移动智能终端屏幕；
[0014](7)学习者结合实时拍摄的场景与增强现实教育内容，观看并互动、学习。
[0015]优选的，步骤(4)中，选取自然图片中的某些固定位置的特征点，将这些特征点所携带的信息传输到服务器的教育系统；
[0016]优选的，步骤(5)所述的AR图像识别，其方法为:
[0017]a.制作识别图像素材，根据色彩对比，线条变化等相关手段制作出识别图像；
[0018]b.将识别图像素材通过高通算法转化成程序可识别的图像；
[0019]c.识别图像为自然图片；
[0020]d.导入unity3d用AR框架搭建程序系统；
[0021]e.通过相应的图像卡片和书进行互动。
[0022]优选的，步骤(5)所述增强现实教育内容包括增强现实教育视频、增强现实教育音频、增强现实教育图片。
[0023]本发明的另一方面，一种基于自然图像识别与增强现实技术的互动教育系统，其特征在于:包括系统所在的服务器，以及移动智能终端；所述移动智能终端通过移动网络连接所述服务器；所述移动智能终端包括移动终端摄像头模块、自然图像识别模块、数据处理模块、增强现实教育内容输出模块、以及增强现实互动模块。
[0024]进一步的，所述服务器包括增强现实AR管理器模块、教育APK模块、以及下载模块，所述现实AR管理器模块、教育APK模块连接下载模块。
[0025]进一步的，所述增强现实教育内容输出模块包括增强现实教育视频模块、增强现实教育音频模块、增强现实教育图片模块。
[0026]本发明的有益效果为:本发明将自然图像识别技术与增强现实技术相结合，应用于移动智能终端上，以实现教育目的；目前市场上的教育机、学习机多是课程的简单罗列与堆砌，真正能做到教育机与学习者之间的互动的技术几乎没有；运用了增强现实技术的本发明真正实现了这种互动，同时学习者可以自由选择学习内容。目前大部分的增强现实技术均是运用二维码技术来识别识别物，而本发明采用自然图像识别，识别速度更迅速，更稳定，学习也更有趣。本发明的优点:1.自然图像识别；2.具备互动属性；3.移动智能终端的使用更加方便。
【附图说明】
[0027]图1是本发明的流程示意图。
[0028]图2是本发明的工作原理示意图。
[0029]图3是本发明的模块示意图。
【具体实施方式】
[0030]下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。
[0031]目前市场上的教育终端皆呈现单向学习模式，学习者被动接受教育内容，而本系统解决了该问题，本系统应用增强现实技术，使学习与教育呈现双向互动模式。这种教育系统与方法能够使学习者感觉更真切、更身临其境。
[0032]本发明的步骤如图1所示。
[0033](I)移动智能终端的摄像头扫描二维码或者自然图像获得下载链接；
[0034](2)下载增强现实AR管理器；
[0035](3)通过增强现实AR管理器下载教育APK ;
[0036](4)打开下载的教育APK，摄像头识别现实场景中的自然图片，并把自然图片传输到服务器的教育系统，其过程是选取自然图片中的某些固定位置的特征点，将这些特征点所携带的信息传输到服务器的教育系统；
[0037](5)通过AR图像识别，服务器的教育系统从数据库调用与识别的自然图片相对应的增强现实教育内容；
[0038]其中AR识别的方法为:
[0039]a.制作识别图像素材，根据色彩对比，线条变化等相关手段制作出识别图像；
[0040]b.将识别图像素材通过高通算法转化成程序可识别的图像；
[0041]c.识别图像为自然图片；
[0042]d.导入unity3d用AR框架搭建程序系统；
[0043]e.通过相应的图像卡片和书进行互动；
[0044]另外，所述的增强现实教育内容包括增强现实教育视频、增强现实教育音频、增强现实教育图片，如图2所示。
[0045](6)增强现实教育内容被传输到移动智能终端屏幕；
[0046](7)学习者结合实时拍摄的场景与增强现实教育内容，观看并互动、学习。
[0047]为了实现上述方法，本发明的系统如图3所示，包括系统所在的服务器，以及移动智能终端；所述移动智能终端通过移动网络连接所述服务器；所述移动智能终端包括移动终端摄像头模块、自然图像识别模块、数据处理模块、增强现实教育内容输出模块、以及增强现实互动模块。
[0048]所述服务器包括增强现实AR管理器模块、教育APK模块、以及下载模块，所述现实AR管理器模块、教育APK模块连接下载模块。
[0049]所述增强现实教育内容输出模块包括增强现实教育视频模块、增强现实教育音频模块、增强现实教育图片模块。
[0050]以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种基于自然图像识别与增强现实技术的互动教育方法，其特征在于，包括如下步骤: (1)移动智能终端的摄像头扫描二维码或者自然图像获得下载链接； (2)下载增强现实AR管理器； (3)通过增强现实AR管理器下载教育APK; (4)打开下载的教育APK，摄像头识别现实场景中的自然图片，并把自然图片传输到服务器的教育系统； (5)通过AR图像识别，服务器的教育系统从数据库调用与识别的自然图片相对应的增强现实教育内容； (6)增强现实教育内容被传输到移动智能终端屏幕； (7)学习者结合实时拍摄的场景与增强现实教育内容，观看并互动、学习。
2.根据权利要求1所述的一种基于自然图像识别与增强现实技术的互动教育方法，其特征在于，步骤(4)中，选取自然图片中的某些固定位置的特征点，将这些特征点所携带的信息传输到服务器的教育系统。
3.根据权利要求1所述的一种基于自然图像识别与增强现实技术的互动教育方法，其特征在于，步骤(5)所述的AR图像识别，其方法为: a.制作识别图像素材，根据色彩对比，线条变化等相关手段制作出识别图像； b.将识别图像素材通过高通算法转化成程序可识别的图像； c.识别图像为自然图片； d.导入unity3d用AR框架搭建程序系统； e.通过相应的图像卡片和书进行互动。
4.根据权利要求1所述的一种基于自然图像识别与增强现实技术的互动教育方法，其特征在于，步骤(5)所述增强现实教育内容包括增强现实教育视频、增强现实教育音频、增强现实教育图片。
5.一种基于自然图像识别与增强现实技术的互动教育系统，其特征在于:包括系统所在的服务器，以及移动智能终端；所述移动智能终端通过移动网络连接所述服务器；所述移动智能终端包括移动终端摄像头模块、自然图像识别模块、数据处理模块、增强现实教育内容输出模块、以及增强现实互动模块。
6.根据权利要求5所述的一种基于自然图像识别与增强现实技术的互动教育系统，其特征在于，所述服务器包括增强现实AR管理器模块、教育APK模块、以及下载模块，所述现实AR管理器模块、教育APK模块连接下载模块。
7.根据权利要求5所述的一种基于自然图像识别与增强现实技术的互动教育系统，其特征在于，所述增强现实教育内容输出模块包括增强现实教育视频模块、增强现实教育音频模块、增强现实教育图片模块。
【专利摘要】本发明提供一种基于自然图像识别与增强现实技术的互动教育方法及系统，通过移动智能终端的摄像头扫描现实中的自然图像识别物，把画面传输到幼教系统中，该系统识别出自然识别物的编码后从数据库中调用与识别物相匹配的3D动画，动画从移动智能终端屏幕上输出，学习者就能够看到实时拍摄的场景与虚拟3D动画相结合的画面，画面中的动画能够通过各种游戏与学习者进行互动。本发明采用自然图像识别，识别速度更迅速，更稳定，学习也更有趣。本发明的优点：1.自然图像识别；2.具备互动属性；3.移动智能终端的使用更加方便。
【IPC分类】G06F9-44, G09B5-06
【公开号】CN104575132
【申请号】CN201510018083
【发明人】范俊宇
【申请人】蝶恋花动漫（天津）有限公司
【公开日】2015年4月29日
【申请日】2015年1月14日