[发明专利]一种智能课堂笔记记录系统

说明书

本发明公开了一种智能课堂笔记记录系统，包括在装置内部的微型计算机、装在板卡下的锂电池电源模块、外部的上盖外壳以及下盖外壳、嵌套在上盖外壳表面的电容触摸屏、安装在装置顶部的深度摄像头、以及起下的支架和电机组成的单自由度云台，装置顶部架设有深度摄像头，并配备单自由度云台采集各种角度图像。本发明的有益效果是，利用图像处理、机器视觉、三维重建等技术，在课堂上自动识别跟踪黑板区域，将教师上课板书的完整内容以图片的方式保存，并识别出手写部分的各类信息，输出一份电子课堂笔记。

技术领域

本发明涉及智能教育领域，特别是一种智能课堂笔记记录系统。

背景技术

目前大多数传统课堂学生记录的笔记相对单一，通常都是教师在黑板上板书，学生一味的照搬教师的板书，会出现忙着记录板书内容而无法专注听课的状况；甚至有时候学生跟不上教师的讲课节奏，板书内容还未记录完整，讲师将内容擦除增加新内容的情况也时常发生；再加上学生课后往往不留时间对课堂笔记进行精加工，导致传统课堂的授课效率受到一定程度的影响。

传统的教室都是由黑板、讲桌以及下面的学生座位组成，由于大部分教室的环境限制，不是所有学生都能看清楚黑板上的内容。多功能智慧教室又存在设备昂贵，建造不易等缺点，并不能广泛普及。

如今市面上有一些辅助课堂的辅助程序，但是大多都是围绕考勤以及一些课件和作业的发布，并不能真正解决传统课堂的真正痛点。

本发明通过整合教学黑板板书内容，识别板书信息，如文字、单词、数字、公式等内容，整理出齐全的上课内容供学生参考、并查漏补缺。学生通过手机小程序即可下载保存上述信息，能更加方便、快捷、高效的获取板书内容，在保证课后复习效率的同时，也使得课上更加高效。希望通过该系统的研究应用有助于学生更加高效、方便的学习，帮助学生解决因在上课中不能及时记录笔记、理解老师所讲的某些知识点而导致上课效率低下的问。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述问题，设计了一种智能课堂笔记记录系统。

实现上述目的本发明的技术方案为，一种智能课堂笔记记录系统，本发明的目的在于提高课堂上学生记录黑板课堂笔记的效率，利用现有的图像和视觉技术提取黑板板书内容，并进行板书内容的整合、识别，将最为有用的板书信息整理成易于学生理解的笔记内容，提高学生学习效率。为了实现上述目的，本发明提供以下技术方案。

所述系统主体电路位于系统内部，由主控电路、电源组成。所述交互系统与主体电路进行电性连接，嵌在系统表面。图像采集系统由摄像头以及连接的云台组成，通过控制及信息处理系统进行云台转动和图像采集。数据存储系统为一台云服务器，包括云储存和云数据库。本发明针对传统课堂上板书内容进行有效信息的裁剪、排序和识别，并将结果通过云服务器上传到数据存储系统，供客户端使用。大大降低了黑板板书的冗余性，并且保证了板书内容的真实性和长效性。整个过程由系统自主完成，操作方便。

进一步，所述信号采集系统主要采集图像信息以及音频信息。通过云台携带深度摄像头进行平面内任意角度的转动，自动追踪黑板图像的同时，还能进一步采集三维图像，确定装置的摆放位置以及黑板的相对位置，重构模拟出讲台环境；同时搭配上两次麦克风进行收音，收集课堂音频。尽可能收集课堂信息，还原课堂情境。

进一步地，所述交互系统为镶嵌在装置表面的电容触摸屏，提供一键自启，启动后可实时显示采集图像以及电子课堂笔记，供用户对比和参考。同时提供修改按钮，用于修改识别结果不理想的电子课堂笔记。

进一步地，所述数据采集系统为一台云服务器，包括云存储和云数据库，云存储用于存储图像文件，云数据库用于存储用户信息以及图像信息。

进一步地，所述对黑板板书内容的精准采集和信息处理包括在图片中准确提取黑板区域作为目标区域，对后续图片中板书有效内容进行提取和整合，将整合的板书图像信息进行识别并上传至云端存储。