【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于数字绘本阅读，具体涉及一种基于沉浸式互动投影的儿童数字绘本阅读系统及方法。
技术介绍
1、绘本指的是文字与图画相辅相成的图画故事书，表达特定情感和主题的读本。随着数字化技术在儿童教育领域的应用越来越广泛，数字绘本阅读作为一种新型的阅读方式受到了广泛关注。数字绘本阅读是指利用电子设备或多媒体技术来展示绘本内容，一般通过点读笔、阅读机器人、平板、电子书、app等方式呈现。现有的数字绘本阅读技术在一定程度上激发了儿童的阅读兴趣，但游戏形式和互动形式比较单一，且缺乏沉浸式阅读场景、ai智能语音识别和智能评价系统，不利于儿童保持持续性的阅读兴趣和语言能力的发展。
2、因此，有必要提供一种基于沉浸式互动投影的儿童数字绘本阅读系统及方法解决上述技术问题。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种基于沉浸式互动投影的儿童数字绘本阅读系统及方法，以解决现有技术中游戏形式和互动形式比较单一，且缺乏沉浸式阅读场景、ai智能语音识别和智能评价系统，不利于儿童保持持续性的阅读兴趣和语言能力发展的问题。
2、为解决上述技术问题，本专利技术的技术方案如下：
3、一种基于沉浸式互动投影的儿童数字绘本阅读系统，包括：
4、投影模块、互动模块、语音播放模块、语音对话模块、视频采集合成模块、智能评价模块、数字资源模块，数字资源模块的绘本内容通过投影模块投影到墙面及地面创设沉浸式数字绘本阅读场景；儿童通过互动模块、语音播放模块和语音对话模块与数字资源模块
5、优选的，所述投影可依据实际场地的空间大小和布局灵活配置投影仪数量。支持三面墙u型投影、三面墙加地面投影等多种投影方式，通过将数字资源模块中的绘本内容投影到墙面及地面，为儿童创设沉浸式数字绘本阅读场景。
6、优选的，所述的互动模块含有雷达感应设备和麦克风，雷达感应设备捕捉儿童对墙面的拍打、拖拉、投掷指令并触发相应互动效果，麦克风录入儿童的声音音频。
7、优选的，所述的语音播放模块用于数字资源模块绘本内容的播放，及播放互动模块录入的指令提示音和互动效果反馈提示音。
8、优选的，所述的语音对话模块通过互动模块里的麦克风记录儿童输入的音频，再通过ai智能语音识别技术和语音播放模块，实现儿童与绘本人物的实时对话。
9、优选的，所述的视频采集合成模块含有摄像头，通过摄像头拍摄站在摄像区域内的儿童图像，将录入的儿童图像与数字资源模块投影的场景使用抠像技术进行合成，并拍摄儿童讲故事的视频上传至智能评价模块。
10、优选的，所述的智能评价模块接入语言大模型在接收到视频采集合成模块传输的儿童讲故事的视频后，采用ai智能语音识别技术分析视频中的故事音频，智能生成评价报告，对儿童的发音、语速提出针对性的优化建议。智能评价模块能够准确的进行评价的方法如下；发音准确率计算：设儿童故事音频中总发音数为n，发音正确的数量为n，则发音准确率ppronunciation可通过以下公式计算：该函数直观地反映了儿童发音的准确程度，为评价报告中关于发音的分析提供量化依据。
11、语速评估函数：假设故事音频的时长为t(秒)，故事文本的字数为w，则语速s(字/秒)可通过以下公式计算：同时，根据不同年龄段儿童的适宜语速范围(设为smin到smax)，可计算语速偏离度dspeed：
12、语速偏离度越小，说明儿童的语速越接近适宜范围。这两个函数有助于在评价报告中科学地评估儿童的语速情况，并给出针对性的调整建议。
13、综合表现评分函数：综合考虑发音准确率ppronunciation、语速偏离度dspeed以及互动游戏的得分sgame(满分100分)，为每个因素分配相应的权重，设发音准确率权重为wi，语速偏离度权重为w2，互动游戏得分权重为w3，且w1+w2+w3＝1，则综合表现评分score可通过以下公式计算：score＝w1×ppronunciation+w2×(1-dspeed)×100+w3×sgame
14、该综合评分能够全面、客观地反映儿童在阅读过程中的整体表现，为奖励特效的赠送和学习建议的提出提供有力支持。
15、优选的，所述的数字资源模块用于数字绘本资源的存储和实时更新。
16、优选的，一种基于沉浸式互动投影的儿童数字绘本阅读方法，其操作步骤包括：
17、s1、选择绘本：打开系统，选择进入对应的级别后，再选择进入对应的绘本系列，最后选择进入对应的绘本，投影模块将对应的绘本内容投影在墙面及地面。
18、s2、边读绘本边进行互动游戏：开始数字绘本阅读活动后，语音播放模块开始根据投影的绘本画面语音讲述故事，在读绘本过程中儿童需要根据随机出现的提示通过互动模块或语音对话模块完成互动游戏或与绘本人物进行语音对话。
19、s3、儿童沉浸式讲故事：语音播放模块自动播放完绘本故事后，投影画面将出现一个沉浸式的小剧场场景，儿童站在小剧场场景前，视频采集合成模块通过摄像头捕捉儿童的图像和投影的小剧场场景进行合成，并开始录制儿童讲故事的视频，儿童讲完故事后拍打中间的“完成”按钮，视频输入模块将录制好的视频传输到智能评价模块。
20、s4、输出智能评价报告：智能评价模块将采用语音识别ai智能技术分析儿童讲的故事音频，根据综合表现评分，系统按照以下规则赠送奖励特效：
21、当score≥90时，赠送奖杯和奖牌；
22、当80≤score＜90时，赠送奖牌和小红花；
23、当70≤score＜80时，赠送小红花；
24、当score＜70时，鼓励儿童继续努力，暂不赠送奖励特效，但在评价报告中提供更多针对性的改进建议。
25、相比现有技术，本专利技术的有益效果为：
26、1、通过投影模块将原创绘本内容投影在地面及墙面可营造身临其境的绘本阅读场景，使儿童走进这里便仿佛置身于真实的绘本世界，充分激发他们对绘本阅读的兴趣；
27、2、通过形式多样的互动游戏和语音对话，可以有效增强数字绘本阅读的趣味性、互动性和游戏性，有利于儿童保持持续性阅读的浓厚兴趣，从小养成热爱阅读的良好生活习惯；
28、3、通过视频采集合成模块，可为儿童提供一个沉浸式讲故事的机会，鼓励他们敢于开口说、乐于开口说，提高他们的语言表达能力；
29、4、通过智能评价模块可智能分析儿童讲述的故事并生成智能评价报告，为儿童的发音、语速等提出针对性的优化建议，可以有效促进儿童语言能力的发展。
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1.一种基于沉浸式互动的儿童数字绘本阅读系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的基于沉浸式互动的儿童数字绘本阅读系统，其特征在于，所述投影可依据实际场地的空间大小和布局灵活配置投影仪数量。支持三面墙U型投影、三面墙加地面投影等多种投影方式，通过将数字资源模块中的绘本内容投影到墙面及地面，为儿童创设沉浸式数字绘本阅读场景。
3.根据权利要求1所述的基于沉浸式互动的儿童数字绘本阅读系统，其特征在于，所述的互动模块含有雷达感应设备和麦克风，雷达感应设备捕捉儿童对墙面的拍打、拖拉、投掷指令并触发相应互动效果，麦克风录入儿童的声音音频。
4.根据权利要求1所述的基于沉浸式互动的儿童数字绘本阅读系统，其特征在于，所述的语音播放模块用于数字资源模块绘本内容的播放，及播放互动模块录入的指令提示音和互动效果反馈提示音。
5.根据权利要求1所述的基于沉浸式互动的儿童数字绘本阅读系统，其特征在于，所述的语音对话模块通过互动模块里的麦克风记录儿童输入的音频，再通过AI智能语音识别技术和语音播放模块，实现儿童与绘本人物的实时对话。
6.
7.根据权利要求1所述的基于沉浸式互动的儿童数字绘本阅读系统，其特征在于，所述的智能评价模块接入语言大模型在接收到视频采集合成模块传输的儿童讲故事的视频后，采用AI智能语音识别技术分析视频中的故事音频，智能生成评价报告，对儿童的发音、语速提出针对性的优化建议。智能评价模块能够准确的进行评价的方法如下；发音准确率计算：设儿童故事音频中总发音数为N，发音正确的数量为n，则发音准确率Ppronunciation可通过以下公式计算：
8.根据权利要求1所述的基于AI互动的儿童数字绘本阅读系统，其特征在于，所述的数字资源模块用于数字绘本资源的存储和实时更新。
9.一种基于沉浸式互动的儿童数字绘本阅读方法，其特征在于，包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种基于沉浸式互动的儿童数字绘本阅读系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的基于沉浸式互动的儿童数字绘本阅读系统，其特征在于，所述投影可依据实际场地的空间大小和布局灵活配置投影仪数量。支持三面墙u型投影、三面墙加地面投影等多种投影方式，通过将数字资源模块中的绘本内容投影到墙面及地面，为儿童创设沉浸式数字绘本阅读场景。
3.根据权利要求1所述的基于沉浸式互动的儿童数字绘本阅读系统，其特征在于，所述的互动模块含有雷达感应设备和麦克风，雷达感应设备捕捉儿童对墙面的拍打、拖拉、投掷指令并触发相应互动效果，麦克风录入儿童的声音音频。
4.根据权利要求1所述的基于沉浸式互动的儿童数字绘本阅读系统，其特征在于，所述的语音播放模块用于数字资源模块绘本内容的播放，及播放互动模块录入的指令提示音和互动效果反馈提示音。
5.根据权利要求1所述的基于沉浸式互动的儿童数字绘本阅读系统，其特征在于，所述的语音对话模块通过互动模块里的麦克风记录儿童输入的音频，再通过ai智能语音识别技术和语音播放模块，实现儿童...
【专利技术属性】
技术研发人员：吴傲冰，叶生，
申请(专利权)人：广东晔生科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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