[发明专利]AR增强现实教材辅助系统

说明书

本申请公开了一种AR增强现实教材辅助系统，其包括：客户端和后台管理系统；所述客户端与后台管理系统连接；所述客户端包括：操作单元和验证单元；所述操作单元用于实现用户的本地操作，所述后台管理系统包括：教师端口，视频单元，图片单元，图谱单元，识别单元，视频推送单元和合成单元。本申请能够实现在阅读书面教材的同时观看对应视频内容。帮助学生利用碎片时间进行高效学习。

技术领域

本发明属于AR技术领域，具体来说涉及一种AR增强现实教材辅助系统。

背景技术

随着时代的进步和社会发展需要，单纯依靠传统的线下课堂教学模式已经不足以满足日益激烈的生源竞争和人们的日常学习需求。利用碎片化时间进行随时随地的学习逐渐成为当前教育领域的发展主流。同时，随着人工智能不断进入人们视野当中，增强现实(AR)技术逐渐进入人们生活的方方面面。因此，如何将AR技术与教学需求进行有机集合，开发出一种帮助人们学习的AR增强现实教材辅助系统，是本领域技术人员研究的方向。

发明内容

本发明的目的是提供一种AR增强现实教材辅助系统，能够实现在阅读书面教材的同时观看对应视频内容。帮助学生利用碎片时间进行高效学习。

一种AR增强现实教材辅助系统，其包括：客户端和后台管理系统；所述客户端与后台管理系统连接；所述客户端包括：操作单元和验证单元；所述操作单元用于实现用户的本地操作，所述本地操作包括：获取和上传扫描图片，播放合成视频；所述验证单元用于获取和验证用户的身份信息；所述后台管理系统包括：教师端口，视频单元，图片单元，图谱单元，识别单元，视频推送单元和合成单元；所述教师端口用于访问后台管理系统；所述视频单元用于存储教学视频；所述图片单元用于存储样本图片和对应于样本图片的知识点标签；所述识别单元用于将用户上传的扫描图片与样本图片进行比对，并输出与扫描图片匹配的样本图片所对应的知识点标签作为目标知识点标签；所述视频推送单元中预存有用于表征知识点标签与教学视频的映射关系的第一映射表，用于根据第一映射表取得目标知识点标签所对应的教学视频；所述图谱单元中预存有知识图谱和知识点图标；所述知识图谱是由多个知识点标签基于知识点上下游关系构成的拓扑图；所述知识点图标与知识点标签相对应；所述图谱单元用于根据预存的路径系数从知识图谱上追溯所述目标知识点标签的上游知识点标签和下游知识点标签；并分别取得所述上游知识点标签对应的知识点图标和所述下游知识点标签对应的知识点图标；所述路径系数为知识图谱中以目标知识点标签为起点向图谱上游/下游延伸的最大路径数；所述合成单元用于读取视频推送单元和图谱单元、将所述图谱单元取得的知识点图标和所述视频推送单元取得的教学视频进行合成、形成合成视频并将该合成视频发送至用户端。

通过采用上述技术方案：将AR技术和线下教材教学结合为一体。学生可通过扫描书本中的图片，从客户端观看该图片指向知识点所相对应的学习视频。从而帮助学生在阅读书面教材的同时，能同时观看更生动鲜活的视频内容。通过建立线上线下交互的教学模式，帮助学生利用碎片时间进行随时随地的学习和解惑。同时为避免学生在学习过程中孤立的理解各个知识点，在学习上述过程中，基于预存的知识图谱将图片所指向知识点的上游知识点和下游知识点以图标形式合成到视频中。帮助学生学习当前知识点时了解其知识点上下游、在脑海中建立学习思维导图和联想记忆，从而进一步提升学生的学习效率。同时通过设置路径系数，可实现调整合成至视频中的上下游知识点图标的数量，以适应不同科目的学习特性。

优选的是，上述AR增强现实教材辅助系统中：所述后台管理系统包括：统计单元；所述统计单元用于统计同一用户上传的扫描图片所对应的目标知识点标签，并生成该用户的高频扫描区间和学习轨迹；所述高频扫描区间由出现频次高于预设兴趣阈值的目标知识点标签构成；所述学习轨迹为该用户所上传的扫描图片对应的目标知识点标签的先后顺序。