[实用新型]一种儿童趣味教育的交互式增强现实系统

说明书

本实用新型涉及儿童教育技术领域，尤其涉及一种儿童趣味教育的交互式增强现实系统，包括用于检测触控棒、场景板、贴图的种类和位置信息的目标检测模块，与目标检测模块相连的用于用户进行人机交互的触控棒，与目标检测模块相连的用于在镜头前产生虚拟动画的场景板，与目标检测模块相连的用于叠加产生虚拟动画的贴片，与目标检测模块相连的用于布置场景板上贴片位置的数据集制作模块，与目标检测模块相连的用于标注检测框并保存相应位置信息的训练集制作模块；本实用新型所提供的技术方案能够有效克服现有技术所存在的不具有虚拟动画生成功能，不具有人机交互功能，难以激发儿童的兴趣的缺陷。

技术领域

本实用新型涉及儿童教育技术领域，尤其涉及一种儿童趣味教育的交互式增强现实系统。

背景技术

随着社会经济的发展和人民生活生平的提高，人们对于儿童的教育要求越来越高，儿童教育技术成为社会研究的热点，儿童趣味教育是以儿童的心理情趣为主导，以全面发展儿童的心理素质和提高儿童的学习乐趣为目的，以儿童的个体心理特征为基础，在教育者有针对性地启发和引导下，让儿童自主性地，创造性地、有规律性地、不断地探索和发现新的知识、理论和真理，但是传统的儿童趣味教育方式不具有虚拟动画生成功能，不具有人机交互功能，难以激发儿童的兴趣，因此，研发一种儿童趣味教育的交互式增强现实系统是解决上述问题的关键。

在授权公告号为CN 206991563 U，授权公告日为2018.02.09的实用新型专利中公开了一种儿童用全息成像教育辅助系统，包括底座、转动轴、摄像头和摄像柱，摄像柱位于底座左侧，底座和摄像柱均为中空结构，底座内有电机，电机的驱动轴与转动轴底端啮合，转动轴顶端贯穿底座后延伸至外部，转动轴顶端连接有转盘，转盘顶部连接有置物板，置物板顶面上开有弧形槽，摄像柱顶端有横板，横板位于置物板上方，横板右端垂直安装有防护板，防护板呈弧形状，防护板底部插在弧形槽内，摄像柱内侧开设有条形开口，摄像柱内部装有电动伸缩杆，电动伸缩杆的另一端装有连接块，连接块的另一端穿出条形开口后与摄像头连接，当电动伸缩杆收缩后，摄像头位于底座内腔中，底座外壁上装有控制器。该实用新型能够避免物品和摄像头被儿童无意损坏。

但这种儿童用全息成像教育辅助系统不具有虚拟动画生成功能，不具有人机交互功能，难以激发儿童的兴趣。

实用新型内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术所存在的上述缺点，本实用新型提供了一种儿童趣味教育的交互式增强现实系统，能够有效克服现有技术所存在的不具有虚拟动画生成功能，不具有人机交互功能，难以激发儿童的兴趣的缺陷。

(二)技术方案

为了实现上述目的，本实用新型通过以下技术方案予以实现：

一种儿童趣味教育的交互式增强现实系统，包括用于检测触控棒、场景板、贴图的种类和位置信息的目标检测模块，与所述目标检测模块相连的用于用户进行人机交互的触控棒，与所述目标检测模块相连的用于在镜头前产生虚拟动画的场景板，与所述目标检测模块相连的用于叠加产生虚拟动画的贴片，与所述目标检测模块相连的用于布置场景板上贴片位置的数据集制作模块，与所述目标检测模块相连的用于标注检测框并保存相应位置信息的训练集制作模块，与所述目标检测模块相连的用于生成虚拟动画的虚拟动画生成模块，所述虚拟动画生成模块与用户移动终端相连。

优选的，所述触控棒的截面为正六边形。

优选的，所述触控棒的六个侧面和顶端均贴有AprilTag标签。

优选的，所述训练集制作模块利用图片标注工具labelImg标出检测框，所述训练集制作模块将得到的对应位置信息保存于txt文件中。

优选的，所述虚拟动画生成模块利用Animation模块制作动画。

优选的，所述虚拟动画生成模块利用Unity3D导出成用户移动终端APP。