[发明专利]基于增强现实技术的物联网实训系统的实现方法及系统

说明书

本发明公开了一种基于增强现实技术的物联网实训系统的实现方法，通过使用增强现实技术，能够将学生的实训操作实时地展示在现实场景中，从而使得学生能够更加直观地认识到实训操作带来的实际效果，在实训操作错误时，学生也能够更加快速的观察到，使得学生更快速地更正错误，因此增强了实训系统对学生的辅助效果；本发明公开的基于增强现实技术的物联网实训系统的实现方法还可以包括：将学生在所述屏幕上的实训操作上传至云计算平台；接收云计算平台通过大数据分析从实训任务、阶段、整体项目三个层次对学生实训的工作成果、专业技能、专业素质进行考核的反馈结果；根据所述反馈结果识别分析学生的学习行为，生成学习诊断及个性化辅导方案。

技术领域

本发明涉及增强现实技术领域，尤其涉及一种基于增强现实技术的物联网实训系统的实现方法及系统。

背景技术

为了增强学生的实际操作能力，学校都会对学生进行实训，在实训时也会使用物联网实训系统来辅助学生进行实训。

国外一些国家例如美国、澳大利亚等国家均有自己的实训系统，由于起步较早，具有一定的先发优势，而为了自主的知识产权，减少对国外实训系统的依赖性，国内使用的大多是国内的互联网人才进行研发的。

然而，国内现有的实训系统，大多技术较为陈旧，使得实训系统对学生进行实训的辅助效果较为有限。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种基于增强现实技术的物联网实训系统的实现方法，旨在解决现有技术中的实训系统，技术较为陈旧，使得实训系统对学生进行实训的辅助效果较为有限的技术问题。

为实现上述目的，本发明第一方面提供一种基于增强现实技术的物联网实训系统的实现方法，包括：获取现实场景中的一个依附平面；使用增强现实技术建立所述依附平面与屏幕之间的平面映射关系，以使所述依附平面内的场景映射至屏幕，或使屏幕内的场景映射至所述依附平面内；响应学生在所述屏幕上的实训操作，并根据所述映射关系将所述实训操作映射至所述依附平面。

进一步地，所述方法还包括：将学生在所述屏幕上的实训操作上传至云计算平台；接收云计算平台通过大数据分析从实训任务、阶段、整体项目三个层次对学生实训的工作成果、专业技能、专业素质进行考核的反馈结果；根据所述反馈结果识别分析学生的学习行为，生成学习诊断及个性化辅导方案。

进一步地，所述获取现实场景中的一个依附平面包括：获取预先制作好的一个二维平面内的标识；将所述标识置于现实场景中，将所述标识在现实场景中的平面作为依附平面进行获取。

进一步地，所述平面映射关系的建立方法包括：使用摄像头拍摄所述标识所在的现实场景；在拍摄到的现实场景中，对所述标识进行识别，确定所述标识的位置，并对所述标识进行姿态评估；将所述标识的中心点作为原点建立模板坐标系；将所述模板坐标系进行变换，建立预先获取的屏幕上的屏幕坐标系与所述模板坐标系的坐标系映射关系，将所述坐标系映射关系作为所述平面映射关系。

进一步地，所述将所述模板坐标系进行变换包括：将模板坐标系进行旋转或平移，得到所述模板坐标系映射在摄像头内的摄像头坐标系；根据预先获取的摄像头拍摄的图像或视频与屏幕之间的显示关系，将所述摄像头坐标系变换为屏幕坐标系。

进一步地，所述将所述模板坐标系进行变换还包括：根据预先获取的摄像头拍摄的图像或视频与屏幕之间的理想显示关系，将所述摄像头坐标系变换为理想屏幕坐标系；根据预先获取的摄像头拍摄的图像或视频与屏幕之间的实际显示关系与理想现实关系之间的误差，将所述理想屏幕坐标系变换为实际屏幕坐标系。

本发明第二方面提供一种基于增强现实技术的物联网实训系统的实现系统，包括：依附平面获取模块，用于获取现实场景中的一个依附平面；平面映射关系建立模块，用于使用增强现实技术建立所述依附平面与屏幕之间的平面映射关系，以使所述依附平面内的场景映射至屏幕，或使屏幕内的场景映射至所述依附平面内；映射模块，用于响应学生在所述屏幕上的实训操作，并根据所述映射关系将所述实训操作映射至所述依附平面。