[发明专利]一种基于虚拟现实多源深度交互的智慧教育平台及方法

权利要求书

1.一种基于虚拟现实多源深度交互的智慧教育平台，其特征在于：包括基于大数据的教育资源服务器（21）、虚拟现实显示服务器（22）、中继服务器（23）、数据通讯网络（24）、教育服务终端（25），所述基于大数据的教育资源服务器（21）、虚拟现实显示服务器（22）间通过中继服务器（23）连接，所述中继服务器（23）另通过数据通讯网络（24）与教育服务终端（25）建立数据连接，所述教育服务终端（25）若干，各教育服务终端（25）均通过通讯网关（26）与数据通讯网络（24）建立数据连接，且每个通讯网关（26）均与至少一个教育服务终端（25）构成一个学习组；所述的基于大数据的教育资源服务器（21）采用基于ACT—R构架的数据处理系统，包括基于CNN神经网络系统、RNN神经网络系统、ResNet残差网络、前馈神经网络系统、LSTM神经网络系统、PID模糊控制系统及教学资源数据库，所述CNN神经网络系统、RNN神经网络系统和LSTM神经网络系统相互并联，且CNN神经网络系统、RNN神经网络系统和LSTM神经网络系统输入端分别与ResNet残差网络、前馈神经网络系统连接，且所述ResNet残差网络、前馈神经网络系统间通过PID模糊控制系统连接，所述PID模糊控制系统另与教学资源数据库建立数据连接，所述教学资源数据库另分别与CNN神经网络系统、RNN神经网络系统输出端连通；所述的教育服务终端（25）包括虚拟现实头盔（1）、操控手柄（2）、监控摄像头（3）、显示器（4）、主控箱（6）及驱动电路（7），每个监控摄像头（3）外表面均设一个亮度传感器（5），所述虚拟现实头盔（1）、操控手柄（2）、监控摄像头（3）、显示器（4）、亮度传感器（5）均至少一个，并分别与驱动电路（7）电气连接，所述驱动电路（7）嵌于主控箱（6）内。

2.根据权利要求1所述的一种基于虚拟现实多源深度交互的智慧教育平台，其特征在于：所述的虚拟现实显示服务器（22）为采用Faster-R-CNN算法为图像识别处理基础；采用空域算法和时域算法相结合的混合算法为视频处理基础；且虚拟现实显示服务器（22）另设图像场景数据库、教学资源数据库、PID模糊控制系统及堆栈管理系统，所述图像识别处理基础、视频处理基础均与PID模糊控制系统建立数据连接，且PID模糊控制系统通过堆栈管理系统分别与图像场景数据库、教学资源数据库建立数据连接。

3.根据权利要求1所述的一种基于虚拟现实多源深度交互的智慧教育平台，其特征在于：所述的教学资源数据库、图像场景数据库均为SQL数据库及key-value数据库中的任意一种，同时，所述教学资源数据库、图像场景数据库均采用网状模型、关系模型、面向对象模型中的任意一种或几种共用。

4.根据权利要求2所述的一种基于虚拟现实多源深度交互的智慧教育平台，其特征在于：所述的教学资源数据库包括课程教学资源模块、教师人力资源模块、学员人力资源模块、辅助教学资源模块、学员效果汇总模块；所述图像场景数据库包括教学环境仿真模块、学员面部识别管理模块，所述学员面部识别管理模块包括面部识别单元、眼动监控单元及基于眼动疲劳度判断模块。

5.根据权利要求1所述的一种基于虚拟现实多源深度交互的智慧教育平台，其特征在于：所述的教育服务终端（25）另设基于学习桌、学习椅中任意一种或两种公用的承载机构（8），所述操控手柄（2）、显示器（4）均与承载机构（8）连接，所述监控摄像头（3）共两个，其中一个与承载机构（8）上铰接，另一个嵌于虚拟现实头盔（1）外表面，且其光轴与虚拟现实头盔（1）前端面垂直分布，所述亮度传感器（5）与监控摄像头（3）数量一致，其亮度传感器（5）光轴与监控摄像头（3）光轴呈0°—120°夹角，所述主控箱（6）嵌于承载机构（8）外侧面，并通过滑槽（9）与承载机构（8）滑动连接。