[发明专利]一种智能化数学教学辅助装置、方法及智能教学系统

权利要求书

1.一种智能化数学教学系统，其特征在于：数学教学系统包括

录入终端、处理终端和存储终端；录入终端、处理终端和存储终端之间通过网络或传输线路进行连接，用以数据传输；

录入终端以带摄像和声音录入功能的电子设备为载体；录入终端包括第一传输单元和录入单元；录入单元在教师上课时拍摄黑板上的板书和教书的教课视频，并将教师上课时的图像和音频传输至处理终端；

处理终端以电子设备为载体；处理终端包括第二传输单元、截取单元和拼接单元；第二传输单元接收录入终端传输的图像和音频后通过传输线路传输至截取单元进行处理；截取单元将视频分解成图片，并选取教师处于不同位置时的画面图片和含有完整的板书的图片传输至拼接单元；拼接单元将图片上被教师身体遮挡的部分用黑板板书进行覆盖拼接，形成没有教师身体遮挡的图片，随后再将图片拼接成视频；

存储终端包括第三传输单元和存储单元；第三传输单元接收处理终端的传输的内容后传输至存储单元进行储存；

所述数学教学系通过辅助装置实现：辅助装置包括支架(1)、滑动块(2)和控制器；支架(1)的形状为倒L形，两个支架(1)通过螺栓安装在黑板两侧；滑动块(2)的两端固接在两个支架(1)上，滑动块(2)底端滑动连接有摄像机(3)；滑动块(2)上固连有驱动电机(4)；驱动电机(4)的输出轴固连有往复丝杆(5)；往复丝杆(5)与摄像机(3)螺纹配合；两个支架(1)底端固连有测量教师与支架(1)之间距离的测距传感器(6)；测距传感器(6)与控制器之间电路连通。

2.根据权利要求1所述的一种智能化数学教学系统，其特征在于：拼接单元拼接完成没有教师身体遮挡的板书的视频后将该视频与教学视频并排排列，形成教学课程。

3.根据权利要求1所述的一种智能化数学教学系统，其特征在于：拼接单元包括文字识别模块；文字识别模块识别图片上的文字，定位需要裁切的区域。

4.根据权利要求1所述的一种智能化数学教学系统，其特征在于：存储终端还包括输入单元和显示单元；教师通过输入单元手动输入或修改存储单元内教学课程上完整的黑板板书的内容。

5.根据权利要求1所述的一种智能化数学教学系统，其特征在于：摄像机(3)朝向黑板倾斜设置。

6.根据权利要求5所述的一种智能化数学教学系统，其特征在于：滑动块(2)上固连有安装块(7)；安装块(7)上固连有有清洁块(8)。

7.根据权利要求5所述的一种智能化数学教学系统，其特征在于：支架(1)上固连有波纹气囊(9)；波纹气囊(9)和清洁块(8)均远离驱动电机(4)设置；波纹气囊(9)靠近驱动电机(4)的一端开设有出气口(91)。

8.一种智能化数学教学辅助方法，该辅助方法适用于权利要求1-7中任意一项所述的智能化数学教学系统，其特征在于：该辅助方法的步骤如下：

S1：智能化数学教学辅助装置的摄像机(3)对教师上课过程进行拍摄，驱动电机(4)带着摄像机(3)移动，调整摄像机(3)的拍摄视角；当教师在讲桌上讲课时，摄像机(3)靠近黑板，以减少教师对黑板上板书的遮挡范围，当教师在黑板上演算时，增加摄像机(3)与黑板之间的距离，从而增加摄像机(3)的拍摄范围；

S2：智能化数学教学辅助装置是智能化数学教学系统中录入终端的载体，从而智能化数学教学辅助装置的摄像机(3)通过传输线路或无线网络将拍摄的视频传输至第一传输单元，第一传输单元传输至处理终端；

S3：处理终端的第二传输单元接收第一传输单元传输的视频后传输至截取单元；截取单元截取教学视频中教师处于不同位置时的画面并传输至拼接单元；拼接单元将其中一个截图上被教师身体遮挡的部分用其他截图上该位置的黑板板书进行覆盖拼接，形成没有教师身体遮挡的板书；拼接单元拼接完成没有教师身体遮挡的板书后将板书与教学视频并排排列，形成教学课程；

S4：拼接单元将教学课程通过第二传输单元传输至第三传输单元，第三传输单元将教学课程传输至存储单元；教师通过输入单元对教学课程内黑板板书部分进行输入或修改。