[发明专利]一种远程教学系统

说明书

本发明公开了一种远程教学系统，包括摄像头、处理器、VR模块以及图像处理合成模块，摄像头、VR模块与图像处理合成模块均与处理器连接，所述处理器通过5G模块无线连接远程服务器。本发明通过采集教师或者学生的行为，分析其是否符合需要关注来对视频进行进一步的处理以实现对个别视频的强化以提高沉浸程度，符合人类实际的对周围课堂环境的关注规律。

技术领域

本发明涉及远程教学领域，具体涉及一种远程教学系统。

背景技术

随着互联网技术的发展，特别是网络通信技术、图像处理技术、智能硬件以及虚拟现实技术等的不断成熟，学校课堂传统教学的形式已经满足不了学生的个性化教学需求，特别是在特殊天气或者各种流行性病毒肆虐的情况下，远程教育需求越来越多、越来越迫切，然而，类似于音视频直播课、白板教学或者会议形式的教学与传统课堂现场教学的互动性以及及时性不能相提并论；为了改善上述问题，现有技术中也有采取图像识别的方法实现对学生或者教师的上课状态如情绪识别、板书追踪、上课行为分析等，以帮助老师提升教学质量，或者帮助学生提升学习效率。

然而现有技术中的教学系统还是缺少课堂体验中的真实感以及互动感，也无法及时的获取周围同学或者老师的状态，同时也由于终端设备的不同，甚至会出现视频卡顿以及音视频不同步的现象。

发明内容

为解决背景技术中的问题，本发明提供一种远程教学系统，该系统包括 摄像头、处理器、VR模块以及图像处理合成模块，摄像头、VR模块与图像处理合成模块均与处理器连接；

所述处理器通过5G模块无线连接远程服务器。

优选的，所述VR模块包括与处理器连接的微型摄像头、用于录取学生或者教师语音数据的语音模块以及MEMS陀螺仪。

优选的，所述处理器还与拍摄学生或者教师身体图像数据的摄像头连接。

优选的，所述图像处理合成模块用于将微型摄像头拍摄的眼部位附近视频信号和摄像头拍摄的脸部以及身体视频信号合成，所述图像处理合成模块还用于将上述合成后的视频信号统一压缩成相同分辨率处理，然后将压缩处理后的合成视频信号通过处理器发送至远程服务器进行处理，所述图像处理合成模块可由DSP（Digital Signal Processing）芯片完成。

优选的，所述远程服务器接收学生终端或者教师终端传输过来的压缩后的合成视频信号，并根据关注度情况接收学生或者教师终端传输过来的未经压缩的合成视频信号；所述远程服务器包括视频强化模块，所述视频强化模块将需要强化的视频信号进行重构强化；所述远程服务器还包括虚拟场景转换模块。

优选的，所述虚拟场景转换模块将各个学生终端或者教师终端中的合成视频信号以及经过强化后的视频信号转换为虚拟场景数据，再将所述虚拟场景数据发送至各个学生终端或者教师终端。

本发明还公开了一种远程教学方法，步骤如下：

S1、教师设置教学模式，所述教学模式包括讲授模式、讨论模式、提问模式；

S2、综合分析学生的行为数据，所述行为数据包括眼睛运动、头姿态、身体姿态、语音数据，判断是否触发关注信号；

S3、如果触发关注信号，将所述触发关注信号发送至远程服务器；

S4、所述远程服务器将触发关注信号的学生的合成视频信号进行重构强化并将其组合进虚拟场景数据中；

S5、所述远程服务器将虚拟场景数据发送至各个学生终端和/或教师终端中显示。

优选的，所述S1中的教学模式设置是在管理员模式下设置的，该模式下能够控制远程服务器中的学生数据是否发送以及如何发送，并具有全体静音或者个体禁言的功能。

优选的，所述讲授模式中教师终端中的音视频数据同步传输，并且在虚拟场景数据中教师音视频数据处于突出位置，教师终端能够控制学生终端的音视频数据是否采集以及禁言功能是否开启等，并且能够控制远程服务器始终对教师的视频信息进行强化。