一种电子通信物理智能教学系统技术方案
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于智能教学系统领域，特别涉及一种电子通信物理智能教学系统。
技术介绍
现有的电子通信物理教学模式有以“教”为主，以“学”为主，还有一种则是“双主”教学模式。在“双主”的电子通信物理教学模式中，既发挥教师的主导作用，又要充分体现学生的主观能动性，也即是介于以“教”为主和以“学”为主两种模式中间的一种教学模式。它不强调某一方的中心地位，因此，在这种教学模式中，要根据学生、学习内容和学习资源等多种因素的不同情况确定它们的结合方式，这样才能使得系统达到最理想的教学效果。在互联网时代，为了在电子通信物理中，提高教学质量、增强教学效率，迫切应用于电子通信物理教学的智能系统，而根据当前的网络教学的发展现状以及理论基础，想要建立一个电子通信物理教学的智能系统是非常困难的。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种电子通信物理智能教学系统，在考虑到网络教学的发展趋势以及模块技术的特点的同时，结合系统自身的需求，引入了交互式的课堂教学系统，而自我评价和智能推荐技术提高了系统的智能化的程度。为了实现上述目的，本专利技术的技术方案为：一种电子通信物理智能教学系统，其包括课堂交互系统和教学管理系统，教师通过课堂交
互系统对学生进行课堂教学，教师通过教学管理系统进行教学管理，教学管理系统包括登陆终端、学生终端、教师终端、管理终端、检索终端，所述教师终端和学生终端通过登陆终端与管理终端进行交互，课堂交互系统包括图像采集部分、数据传输部分、数据处理以及图像显示部分，如图1所示，图像采集部分包括光笔、幕布、4个广角光学镜头、图像传感器，数据传输部分包括无...
【技术保护点】
一种电子通信物理智能教学系统，其特征在于：其包括课堂交互系统和教学管理系统，教师通过课堂交互系统对学生进行课堂教学，教师通过教学管理系统进行教学管理，教学管理系统包括登陆终端、学生终端、教师终端、管理终端、检索终端，所述教师终端和学生终端通过登陆终端与管理终端进行交互，课堂交互系统包括图像采集部分、数据传输部分、数据处理以及图像显示部分，图像采集部分包括光笔、幕布、4个广角光学镜头、图像传感器，数据传输部分包括无线数据传输装置、USB数据传输线，数据处理以及图像显示部分包括PC主机、平板移动端、投影仪，4个广角光学镜头位于幕布的四个角上，广角光学镜头的中心光轴与幕布的对角线平行，广角光学镜头采集光笔与幕布的图像，传输给图像传感器，图像传感器通过USB数据传输线传输给PC主机，PC主机与平板移动端、投影仪通过无线数据传输装置进行数据传输，PC主机将采集到的图像进行数据处理获取光笔在幕布上的相对位置，课堂交互系统工作过程如下：步骤1，清除光笔之前的运行轨迹；步骤2，将幕布与PC主机的显示界面进行校准重合；步骤3，PC主机读取广角光学镜头的图像，并提取物体成像的中心点；步骤4，判断光笔是否进...
【技术特征摘要】
1.一种电子通信物理智能教学系统，其特征在于：其包括课堂交互系统和教学管理系统，教师通过课堂交互系统对学生进行课堂教学，教师通过教学管理系统进行教学管理，教学管理系统包括登陆终端、学生终端、教师终端、管理终端、检索终端，所述教师终端和学生终端通过登陆终端与管理终端进行交互，课堂交互系统包括图像采集部分、数据传输部分、数据处理以及图像显示部分，图像采集部分包括光笔、幕布、4个广角光学镜头、图像传感器，数据传输部分包括无线数据传输装置、USB数据传输线，数据处理以及图像显示部分包括PC主机、平板移动端、投影仪，4个广角光学镜头位于幕布的四个角上，广角光学镜头的中心光轴与幕布的对角线平行，广角光学镜头采集光笔与幕布的图像，传输给图像传感器，图像传感器通过USB数据传输线传输给PC主机，PC主机与平板移动端、投影仪通过无线数据传输装置进行数据传输，PC主机将采集到的图像进行数据处理获取光笔在幕布上的相对位置，课堂交互系统工作过程如下：步骤1，清除光笔之前的运行轨迹；步骤2，将幕布与PC主机的显示界面进行校准重合；步骤3，PC主机读取广角光学镜头的图像，并提取物体成像的中心点；步骤4，判断光笔是否进入广角光学镜头的图像，是则进入下一步，否则继续判断；步骤5，读取并计算光笔当前位置；步骤6，记录光笔的运行轨迹；步骤7，将光笔的运行轨迹显示在PC主机的显示界面；步骤8，PC主机的显示界面传输给平板移动端和投影仪，进行显示。2.根据权利要求1所述的一种电子通信物理智能教学系统，上述步骤2的将幕布与PC主机的显示界面进行校准重合的具体步骤为：步骤2.1，建立坐标系，以幕布左下角为原点O，水平边为X轴，垂直边为Y轴建立幕布直角坐标系，幕布的水平边长度为W，幕布的垂直边长度为H，4个广角光学镜头顺时针依次为第一广角光学镜头C1、第二广角光学镜头C2、第三广角光学镜头C3、第四广角光学镜头C4，光笔的幕布位置为(x，y)；以显示界面左下角为原点O’，水平边为X’轴，垂直边为Y’轴建立显示界面直角坐标系，光笔的显示界面位置为(x′，y′)，步骤2.2，建立幕布位置(x，y)与显示界面位置为(x′，y′)关系式：x′＝α1x+α2y+α3，y′＝β1x+β2y+β3，其中，α1、α2、α3、β1、β2、β3均为待定系数；步骤2.3，选取幕布上的4个点(x1，y1)、(x2，y2)、(x3，y3)、(x4，y4)，对应显示界面的4个点，(x′1，y′1)、(x′2，y′2)、(x′3，y′3)、
\t(x′4，y′4)，利用这8个点建立两个方程组，求解待定参数α1、α2、α3、β1、β2、β3； x 1 ′ = α 1 x 1 + α 2 y 1 + α 3 x 2 ′ = α 1 x 2 + α 2 y 2 + α 3 x 3 ′ = α 1 x 3 + α 2 y 3 + α 3 x 4 ′ = α 1 x 4 + α 2 y 4 + α 3 , ]]> y 1 ′ = β 1 x 1 + β 2 y 1 + β 3 y 2 ′ = β 1 x 2 + β 2 y 2 + β 3 y 3 ′ = β 1 x 3 + β 2 y 3 + β 3 y 4 ′ = β 1 x 4 + β 2 y 4 + β 3 , ]]>步骤2.4，将求解得到的待定参数α1、α2、α3、β1、β2、β3放入幕布位置(x，y)与显示界面位置为(x′，y′)关系式中，从实现幕布位置(x，y)与显示界面位置为(x′，y′)之间的转换校准。3.根据权利要求1所述的一种电子通信物理智能教学系统，步骤5中的读取并计算光笔当前位置的具体步骤为：步骤5.1，建立坐标系，以幕布左下角为原点O，水平边为X轴，垂直边为Y轴建立直角坐标系，幕布的水平边长度为W，幕布的垂直边长度为H，4个广角光学镜头顺时针依次为第一广角光学镜头C1、第二广角光学镜头C2、第三广角光学镜头C3、第四广角光学镜头C4，光笔的幕布位置为(x，y)，幕布位置(x，y)与四个角连线与幕布长边所呈的角度分别为夹角θ1、夹角θ2、夹角θ3、夹角θ4；步骤5.2，通过比较光笔在图像中的位置获取夹角θ1、夹角θ2、夹角θ3、夹角θ4；步骤5.3，夹角两两组合计算得到光笔在幕布上的6个估计幕布
\t位置(x″i，y″i)，(i＝1、2......6)，如下式所示，分别为： x 1 ′ ′ = H W × ( t a n ( θ 1 ) + t a n ( θ 2 ) ) , y 1 ′ ′ = tan ( θ 1 ) t a n ( θ 1 ) + t a n ( θ 2 ) , ]]> x 2 ′ ′ = H W × ( tan ( θ 2 ) + t a n ( θ 3 ) ) , y 2 ′ ′ = ...
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