一种智能教学录播系统的制作方法

本实用新型涉及一种教学录播系统，尤其涉及一种智能教学录播系统。

背景技术：

所谓录播系统，其是将现场摄录的视频、音频进行整合同步录制，生成标准化的流媒体文件，用来对外直播、存储、后期编辑或点播等。而所谓教学录播系统，其将录播系统和教学整合起来，具体的，在教室安装摄像头，通过摄像头多方位对精品课程和重要会议等采集信号并录制到计算机硬盘中，学生或者老师可以从不同的摄像视角观看录像文件。

传统的教学录播系统需要大量设备，主要包括跟踪主机、全场景调音台、网络直播服务器、录播工作站、视频编码器、音频编码器、视频解码器、音频解码器等。

在疫情期间，各个学校普遍采用线上教学，老师在教室内通过教学录播系统给在家的学生进行线上教学，传统的教学录播系统需要大量的专业设备和专门的教室，对于欠发达地区的学校来说，短时间内建设和搭设出教学录播的专业设备和专门的教室是不现实的，这样的成本对于欠发达地区的学校来说无力承担，因此需要没有条件的学校老师使用手机进行直播上课，把手机放在支架上进行直播授课，但在这个过程中，老师在讲台上走动，经常需要调整手机的角度来实现较好角度的直播画面，这样的操作十分繁，会降低老师的授课效率，影响上课体验。

技术实现要素：

为了克服现有技术存在的缺点，本实用新型提供一种智能教学录播系统，利用手机自带的计算机系统作为教学录播系统的数据处理系统，节约了购买专业专业设备的成本，通过摄像头判断相邻两帧画面人的移动角度a，手机内的数据处理系统根据移动角度a控制电机驱动手机转动相应的角度，使得直播画面始终正对老师的授课画面。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

本实用新型提供了一种智能教学录播系统，包括：

转动式手机支架，作为手机的支撑件，且能够带动手机水平转动；

摄像头，用于教室讲台区域的图像输入，所述摄像头固定不动且正对于教室讲台中心；

固定杆，作为所述转动式手机支架和所述摄像头的固定件，所述转动式手机支架固定在所述固定杆下端，所述摄像头位于所述转动式手机支架正上方，所述固定杆上端固定在教室天花板上；

所述转动式手机支架包括有驱动模块、无线通信模块和电机，所述驱动模块控制所述电机驱动所述转动式手机支架水平转动，所述无线通信模块与所述驱动模块电性连接，所述无线通信模块能够与手机无线连接；

还包括有射频模块，所述射频模块用于将把所述摄像头采集到的教室讲台区域的图像发送到手机内的数据处理系统进行处理和分析，所述数据处理系统根据图像数据处理和分析的结果发出控制信号，所述无线通信模块接受所述控制信号且根据所述控制信号控制所述驱动模块驱动所述电机转动；

所述数据处理系统能够根据所述摄像头采集到的图像计算出人相对与所述摄像头的移动角度a，所述移动角度a为投影在地面上的角度；

所述数据处理系统根据所述移动角度a来发出相应的所述控制信号，控制所述电机转动相应的角度，进而控制所述转动式手机支架带动手机转动相应的角度；

还包括角度传感器，用于检测所述电机转动的角度，所述角度传感器能把检测到的角度通过所述无线通信模块发送到所述数据处理系统进行反馈调节。

作为上述技术方案的进一步改进，所述转动式手机支架包括：

底座，所述底座固定在所述固定杆下端；

转动块，所述底座靠近教室讲台一侧上转动式设置有所述转动块；

卡板，所述转动块远离所述底座一侧设置有所述卡板，所述卡板与手机背面相抵；

卡块，所述卡板四周设置有所述卡块，所述卡块用于卡住手机稳固在所述卡板上；

连接轴，所述转动块的转动中心上侧设置有所述连接轴，所述连接轴与所述电机的输出轴相连；

外壳，所述外壳固定在所述底座上，所述电机位于所述外壳内。

作为上述技术方案的进一步改进，所述卡板内开设有一空腔，所述卡板与手机相抵一侧上开设有吸热孔，所述外壳上设置有吸气泵，所述卡板另一侧与所述吸气泵之间设置有吸气管，所述吸气泵通过所述吸气管与所述卡板内的空腔相连通。

作为上述技术方案的进一步改进，所述数据处理系统进行反馈调节采用的是pid闭环控制系统。

作为上述技术方案的进一步改进，所述射频模块和所述无线电模块为互相不冲突的蓝牙模块。

作为上述技术方案的进一步改进，所述吸气泵为微型负压泵。

本实用新型的有益效果为：1、利用手机自带的计算机系统作为教学录播系统的数据处理系统，节约了购买专业专业设备的成本，通过摄像头判断相邻两帧画面人的移动角度a，手机内的数据处理系统根据移动角度a控制电机驱动手机转动相应的角度，使得直播画面始终正对老师的授课画面，实现了智能化的操作功能，方便老师的授课。

2、在使用手机进行长时间直播时，手机容易发热使得直播的视频出现卡顿而影响授课体验，吸气泵通过吸气管吸走手机通过吸热孔传递到卡板空腔内的热量，加速手机的散热，有利使得手机的温度维持在较低水平，从而不会由于手机发热而出现直播视频卡顿的问题，提高了授课的体验。

3、电机驱动连接轴转动，进而带动转动块在底座上转动，进而使得卡板带动手机转动，卡板四周设置有卡块，有利于保证手机在转动过程中的稳定性，转动式手机支架结构简单，操作方便，使用成本低。

附图说明

图1为本实施例智能教学录播系统的安装示意图。

图2为本实施例摄像头录像区域的示意图。

图3为本实施例转动式手机支架和摄像头以及固定杆的结构示意图。

图4为本实施例转动式手机支架的立体结构示意图。

图5为本实施例转动式手机支架的部分立体结构示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：1、转动式手机支架，2、摄像头，3、固定杆，4、底座，5、转动块，6、卡板，7、卡块，8、连接轴，9、外壳，10、电机，11、吸气泵，12、吸气管。

具体实施方式

现在将参照附图在下文中更全面地描述本实用新型，在附图中示出了本实用新型当前优选的实施方式。然而，本实用新型可以以许多不同的形式实施，并且不应被解释为限于本文所阐述的实施方式；而是为了透彻性和完整性而提供这些实施方式，并且这些实施方式将本实用新型的范围充分地传达给技术人员。

如图1-5所示，本实施例提供了一种智能教学录播系统，包括转动式手机支架1、摄像头2和固定杆3，转动式手机支架1作为手机的支撑件，且能够带动手机水平转动；用于教室讲台区域的图像输入，摄像头2固定不动且正对于教室讲台中心；固定杆3作为转动式手机支架1和摄像头2的固定件，转动式手机支架1固定在固定杆3下端，摄像头2位于转动式手机支架1正上方，固定杆3上端固定在教室天花板上；转动式手机支架1包括有驱动模块、无线通信模块和电机10，驱动模块控制电机10驱动转动式手机支架1水平转动，无线通信模块与驱动模块电性连接，无线通信模块能够与手机无线连接；还包括有射频模块，射频模块用于将把摄像头2采集到的教室讲台区域的图像发送到手机内的数据处理系统进行处理和分析，数据处理系统根据图像数据处理和分析的结果发出控制信号，无线通信模块接受控制信号且根据控制信号控制驱动模块驱动电机10转动；数据处理系统能够根据摄像头2采集到的图像计算出人相对与摄像头2的移动角度a，移动角度a为投影在地面上的角度；数据处理系统根据移动角度a来发出相应的控制信号，控制电机10转动相应的角度，进而控制转动式手机支架1带动手机转动相应的角度；还包括角度传感器，用于检测电机10转动的角度，角度传感器能把检测到的角度通过无线通信模块发送到数据处理系统进行反馈调节。

进一步地，转动式手机支架1包括底座4、转动块5、卡板6、卡块7、连接轴8和外壳9，底座4固定在固定杆3下端；底座4靠近教室讲台一侧上转动式设置有转动块5；转动块5远离底座4一侧设置有卡板6，卡板6与手机背面相抵；卡板6四周设置有卡块7，卡块7用于卡住手机稳固在卡板6上；转动块5的转动中心上侧设置有连接轴8，连接轴8与电机10的输出轴相连；外壳9固定在底座4上，电机10位于外壳9内。

电机10驱动连接轴8转动，进而带动转动块5在底座4上转动，进而使得卡板6带动手机转动，卡板6四周设置有卡块7，有利于保证手机在转动过程中的稳定性，转动式手机支架1结构简单，操作方便，使用成本低。

进一步地，卡板6内开设有一空腔，卡板6与手机相抵一侧上开设有吸热孔，外壳9上设置有吸气泵11，卡板6另一侧与吸气泵11之间设置有吸气管12，吸气泵11通过吸气管12与卡板6内的空腔相连通。

在使用手机进行长时间直播时，手机容易发热使得直播的视频出现卡顿而影响授课体验，吸气泵11通过吸气管12吸走手机通过吸热孔传递到卡板6空腔内的热量，加速手机的散热，有利使得手机的温度维持在较低水平，从而不会由于手机发热而出现直播视频卡顿的问题，提高了授课的体验。

进一步地，数据处理系统进行反馈调节采用的是pid闭环控制系统，能够使得手机快速且准确的转动到相应的角度。

进一步地，射频模块和无线电模块为互相不冲突的蓝牙模块，使用蓝牙模块成本更低。

进一步地，吸气泵11为微型负压泵。

本实施例还提供了一种智能教学录播方法，包括以下步骤：

将手机通过无线通信模块和射频模块分别与驱动模块和摄像头2进行无线互联；

打开手机的直播功能和手机内的数据处理系统；

摄像头2采集教室讲台区域的图像，且通过射频模块发送到手机内的数据处理系统进行处理和分析，计算出人相对与所述摄像头2投影在地面上的移动角度a；

数据处理系统根据图像数据处理和分析计算出的结果发出控制信号到无线通信模块；

无线通信模块根据接受到的控制信号控制所述电机10转动相应的角度b，a=b，角度a和b为有正负的角度，以摄像头2正对于教室讲台中心的角度为初始角度0°；

电机10驱动转动式手机支架1带动手机转动，角度传感器对手机转动的角度进行实时的检测并通过无线通信模块发送到数据处理系统，数据处理系统对角度传感器上报的角度与角度a进行判断，并使用pid闭环控制系统控制手机转动的角度，使得手机转动的角度=角度a。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的优选实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形、改进及替代，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。