本发明涉及音乐教学技术领域，具体为一种基于增强现实的民族音乐学习装置。
背景技术：
音乐在我们生活中有着很重要的意义，它可以愉悦人的心灵，净化人的灵魂，给人以美的感受，所以音乐教育对于学生的成长以及审美素养的培养都有很重要的意义。
民族音乐就是产自于民间，流传在民间的,表现民间生活，生产的歌曲或乐曲。中国的民族音乐艺术是世界上非常具有特色的一种艺术形式。中华民族在几千年的文明中，创造了大量优秀的民族音乐文化，形成了有着深刻内涵和丰富内容的民族音乐体系。这一体系在世界音乐中占有重要的地位。我们要认识中国音乐，不能仅仅会唱一些中国歌曲，听几段传统乐曲，还必须从民族的、历史的、地域的角度去考察中国音乐，了解中国音乐，从而真正理解中国音乐的内涵，了解它在世界音乐体系中的地位和历史价值。目前，传统的民族音乐，大多是老师或者家长采用传统的多媒体音乐教具进行音乐的教育，对学员进行这些传统的多媒体音乐教具趣味性较低，在音乐学习的过程中无法对音乐产生较强的印象，教学效果不好，常常使得学生学习缺乏兴趣，并且传统的教学都需要学员实心现场进行教学，较为不方便，随着信息时代的到来，传统的教学装置较为落后，很难满足现代化的需求。
针对以上的问题，那么如何发明出一种基于增强现实的民族音乐学习装置，这成为我们需要解决的问题。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种基于增强现实的民族音乐学习装置，解决了背景技术中所提出的问题。
为解决上述问题，本发明提供如下技术方案：一种基于增强现实的民族音乐学习装置，包括教学互动软件、微信端、智能监听组件和后台服务器组件，所述教学互动软件采用Ajax异步传输使信息得到实时更新，所述智能监听组件使用JSP开发的数据平台，以折线图，柱形图的方式展现音乐记录数据，所述智能监听组件，通过多种音符传感器检测练习演唱发音，智能摄像头实时观察学员自主练习状态，微信、网页实时视频监控，网页以图表形式实时演奏音符高低、音律波动等变化趋势；
所述微信端设为语音识别智能控制音乐播放，公众号关注使用系统，多级菜单管理，智能推送警告消息提醒用户，远程视频监听学员民族音乐学习状态；
所述后台服务器组件，自定义服务器端口号，使用TCP作为通信方式，底层网络接入WiFi无线，实现了智能路由切换，通过HTTP请求方式传参，直接通过Java Servlet Page写入数据库，使用NanoPi作为摄像头服务器，实时提供视频查看、观察服务和教学演示服务。
优选的，所述教学互动软件包括图像采集单元、图像处理单元、A/D转换单元、中央处理器、视频格式转换单元、视频上传单元、音乐模型撷取单元、音乐模型数据库、无线通讯单元、远程终端、图像合成单元、数字声音转换单元、音乐播放单元、图像渲染单元、3D转换单元、数字图像转换单元和图像显示单元。
优选的，所述微信端开发APP，所述APP常用功能分为三大模块，分别是控制模块、检测模块和帮助模块，所述控制模块设置音量大小、背景音乐、独奏音乐、自编音乐和伴奏音乐五个二级菜单；所述检测模块包括视频对讲单元、教学演示单元和无线传输接受单元三个二级菜单；所述模块设置注册购买、绑定微信和托管三个二级菜单。
优选的，所述教学互动软件、微信端、智能监听组件和后台服务器组件之间均信息连通。
优选的，所述后台服务器组件设有加密路由，所述加密路由选择ESP8266芯片，所述ESP8266可以配置成station、AP、station+AP三种模式，可以当成一个设备连接局域网内的路由，也可以设置成是一个路由，也可以既作为局域网里面的client同时又是其他client的sever，同时该模块支持tcp传输，既可以配置为tcp server也可以配置为tcp client。
优选的，包括以下具体方法步骤，
a：通过摄像头和图像采集单元采集图像信息，并通过图像处理单元和A/D转换单元对采集的图像信息进行处理和格式的转换，将采集的图像传输至中央处理器，通过视频上传单元上传视频信息；
b：所述音乐模型采取单元从音乐模型数据库内撷取音乐模型，并将音乐模型传输至中央处理器中，所述图像合成单元将采集的图像信息或者视频信息和撷取的音乐模型进行合成，并将合成信息传输至中央处理器；
c：通过图像渲染装置将虚拟场景和真实背景进行整合，将虚拟场景无缝融合到真实背景中，通过所述3D转换单元将图像信息转换成3D图像，然后通过数字图像转换单元和图像显示单元将合成的图像显示出来，通过所述数字声音转换单元和音乐播放单元进行对应音频信息的播放；
d：步骤c中处理完成的实施视频或录像可以通过后台服务器组件进行传送，所述微信端可以进行无线网络连接登录至后台服务器组件，所述微信端通过教学互动软件实现将学员现场视频进行教学演示，所述微信端可远程自实现登录观看学员视频录像。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
1.本发明研发出的这项技术装置，可以通过WIFI无线连接到云服务器，是用户可以通过电脑、手机客户端以及微信对学员进行现场教学，实现了在整个教学过程各个学员学习情况的采集和教学演示，智能化程度高，同时学员可自行选择地点，无需集中在教室，实现互联网模式的教学，更加科技化。
附图说明
图1为本发明一种基于增强现实的民族音乐学习装置总体原理框架结构示意图；
图2为本发明一种基于增强现实的民族音乐学习装置微信端开发APP的功能框架结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-2，本实用发明提供一种技术方案：一种基于增强现实的民族音乐学习装置，包括教学互动软件、微信端、智能监听组件和后台服务器组件，所述教学互动软件采用Ajax异步传输使信息得到实时更新，所述智能监听组件使用JSP开发的数据平台，以折线图，柱形图的方式展现音乐记录数据，所述智能监听组件，通过多种音符传感器检测练习演唱发音，智能摄像头实时观察学员自主练习状态，微信、网页实时视频监控，网页以图表形式实时演奏音符高低、音律波动等变化趋势；所述微信端设为语音识别智能控制音乐播放，公众号关注使用系统，多级菜单管理，智能推送警告消息提醒用户，远程视频监听学员民族音乐学习状态；所述后台服务器组件，自定义服务器端口号，使用TCP作为通信方式，底层网络接入WiFi无线，实现了智能路由切换，通过HTTP请求方式传参，直接通过Java Servlet Page写入数据库，使用NanoPi作为摄像头服务器，实时提供视频查看、观察服务和教学演示服务。
所述教学互动软件包括图像采集单元、图像处理单元、A/D转换单元、中央处理器、视频格式转换单元、视频上传单元、音乐模型撷取单元、音乐模型数据库、无线通讯单元、远程终端、图像合成单元、数字声音转换单元、音乐播放单元、图像渲染单元、3D转换单元、数字图像转换单元和图像显示单元。
所述微信端开发APP，所述APP常用功能分为三大模块，分别是控制模块、检测模块和帮助模块，所述控制模块设置音量大小、背景音乐、独奏音乐、自编音乐和伴奏音乐五个二级菜单；所述检测模块包括视频对讲单元、教学演示单元和无线传输接受单元三个二级菜单；所述模块设置注册购买、绑定微信和托管三个二级菜单。
所述教学互动软件、微信端、智能监听组件和后台服务器组件之间均信息连通。
所述后台服务器组件设有加密路由，所述加密路由选择ESP8266芯片，所述ESP8266可以配置成station、AP、station+AP三种模式，可以当成一个设备连接局域网内的路由，也可以设置成是一个路由，也可以既作为局域网里面的client同时又是其他client的sever，同时该模块支持tcp传输，既可以配置为tcp server也可以配置为tcp client。
优选的，包括以下具体方法步骤，
a：通过摄像头和图像采集单元采集图像信息，并通过图像处理单元和A/D转换单元对采集的图像信息进行处理和格式的转换，将采集的图像传输至中央处理器，通过视频上传单元上传视频信息；
b：所述音乐模型采取单元从音乐模型数据库内撷取音乐模型，并将音乐模型传输至中央处理器中，所述图像合成单元将采集的图像信息或者视频信息和撷取的音乐模型进行合成，并将合成信息传输至中央处理器；
c：通过图像渲染装置将虚拟场景和真实背景进行整合，将虚拟场景无缝融合到真实背景中，通过所述3D转换单元将图像信息转换成3D图像，然后通过数字图像转换单元和图像显示单元将合成的图像显示出来，通过所述数字声音转换单元和音乐播放单元进行对应音频信息的播放；
d：步骤c中处理完成的实施视频或录像可以通过后台服务器组件进行传送，所述微信端可以进行无线网络连接登录至后台服务器组件，所述微信端通过教学互动软件实现将学员现场视频进行教学演示，所述微信端可远程自实现登录观看学员视频录像。
综上述，本发明研发出的这项技术装置，可以通过WIFI无线连接到云服务器，是用户可以通过电脑、手机客户端以及微信对学员进行现场教学，实现了在整个教学过程各个学员学习情况的采集和教学演示，智能化程度高，同时学员可自行选择地点，无需集中在教室，实现互联网模式的教学，更加科技化。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。