[发明专利]一种实验辅助教学系统和方法

说明书

本申请涉及一种实验辅助教学系统和方法，涉及教学用具技术领域，其包括图像采集模块、图像存储模块和图像显示模块；图像采集模块用于贴设于光学显微目镜上，并拍摄光学显微目镜上的成像图像，得到图像数据，将图像数据传输至图像存储模块；图像存储模块用于接收并存储图像数据；图像显示模块用于实时展示从图像处理模块中获取到的图像数据。可见，本申请实施例通过外部图像显示模块进行显微镜成像的展示，能更直观、清晰地呈现显微镜成像，不仅可扩大观测时的视场范围，方便观测者观察测量，有效缓解视觉疲劳，还能使所有学生均可看到显微镜成像内容，实现一对多的展示功能，极大方便了教师的教学指导，进而提高教学质量和教学效率。

技术领域

本申请涉及教学用具技术领域，特别涉及一种实验辅助教学系统和方法。

背景技术

实验教学是帮助学生理解巩固理论知识、培养学生学习兴趣、锻炼学生实践实操能力、拓展学生思维的重要途径；重视实验教学，提高实验教学质量，是应用型本科专业建设的基础。其中，光学显微镜成像实验以及以光学显微镜作为工具的实验不胜枚举。光学显微镜由两组镜片(包括目镜和物镜，其中，物镜的焦距很短，目镜的焦距较长)组成，每组镜片相当于一个凸透镜，其工作原理为：物体先经过物镜成放大的实像，再经过目镜成放大的虚像，即经过二次放大后，便能看清楚微小的物体。

但是，在实际观察时，由于显微镜的视场范围较小，使得观察者需要长时间用眼睛紧贴目镜，注视强度极高的光源，以致极易引起观察者视觉疲劳和一定程度上的眼睛受损；此外，该狭窄的视野范围不仅极大地限制了教师实验成果的展示，且使得教师无法对每个学生的实验操作过程进行实时监督和指导，导致个别学生存在操作不规范、不重视实验等问题。

发明内容

本申请实施例提供一种实验辅助教学系统和方法，以解决相关技术中由于显微镜视场范围小而导致的视觉疲劳、教学质量差的问题。

第一方面，提供了一种实验辅助教学系统，包括图像采集模块、图像存储模块和图像显示模块；

所述图像采集模块用于贴设于光学显微目镜上，并拍摄所述光学显微目镜上的成像图像，得到图像数据，将所述图像数据传输至所述图像存储模块；

所述图像存储模块用于接收并存储所述图像数据；

所述图像显示模块用于实时展示从所述图像处理模块中获取到的所述图像数据。

一些实施例中，所述实验辅助教学系统还包括图像处理模块和驱动处理模块；

所述图像处理模块用于对所述图像数据进行分析处理，得到处理后的图像数据，并将所述处理后的图像数据传输至所述图像存储模块；

所述驱动处理模块用于驱动所述图像处理模块对所述图像数据进行分析处理。

一些实施例中，所述图像处理模块包括灰度处理子模块、滤波子模块、边缘检测子模块和形态学处理子模块；

所述灰度处理子模块用于对所述图像数据中的每个像素点进行灰度值转化处理，得到单通道灰度图像；

所述滤波子模块用于对所述图像数据中的每个像素点进行中值滤波处理，得到脉冲噪声已消除的图像数据；

所述边缘检测子模块用于提取所述图像数据中的边缘信息，并根据所述边缘信息截取关键图像数据；

所述形态学处理子模块用于对所述图像数据中的特征参数进行腐蚀和膨胀运算，得到关键图像分量数据。

一些实施例中，所述图像显示模块具体用于显示处理前的图像数据和处理后的图像数据。

一些实施例中，所述实验辅助教学系统还包括远程终端设备，所述远程终端设备通过无线或有线传输方式从所述图像存储模块中获取并显示所述图像数据。