[发明专利]一种基于增强现实技术的英语学习系统

说明书

本发明涉及一种基于增强现实技术的英语学习系统，包括：AR眼镜、图像采集器、微型投影仪和中央控制器；本发明将AR技术应用到英语学习系统中，通过对现实物体的图像采集，并将采集的图像与系统存储的物体图像进行对比，在匹配成功后能够辨识出当前物体的信息，然后在系统内存中提取该物体信息所对应的物体汉语名称和英文单词，将物体汉语名称和英文单词进行图像转化，获得虚拟显示对象，结合真实场景将虚拟显示对象直接显示在AR眼镜上；由此实现了图形与英语单词的关联，使得系统能够在任何实际场景中随时完成教学，克服了现有学习模式的局限性，提高的学习效率。

技术领域

本发明涉及英语教学设备领域，具体涉及一种基于增强现实技术的英语学习系统。

背景技术

目前,英语学习得到了越来越多人的重视，从幼儿时期的启蒙到工作中的进修，英语学习无论是在学习还是在工作阶段，均占据着一定比例的时间。幼儿时期的学习比较系统，学生有专门的学习时间和空间，但是对于想要进修和充电的上班族来说，英语学习的条件就相当有限，工作和日常生活已经占用了生活的大部分时间，无法抽出专门的时间进行学习，这在当今快节奏的生活中对成年人来说是很难坚持下来的。另外，没有经过一个系统的学习规划，闲暇时间会被一些非必要的事情占用，从而浪费了学习英语的时间。

另外，在英语学习过程中，无论是对口语表达能力，还是对读写能力而言，单词的积累量都是需要克服的首要问题。传统的单词记忆方法是先理解单词的具体含义及用法，然后通过读音标和拼写的方式帮助学习者巩固记忆。但是以此种方法背单词的效率较低，且需要大量的时间进行重复记忆，同时也因枯燥的记忆模式导致学习者产生厌倦心理，进一步降低了学习效率。为此，一些教育机构提供了各种联想记忆法，例如：词根词缀联想记忆法、谐音联想记忆法、词义比较记忆法和图形联想记忆法等等，以快速提高英语单词的记忆速度。而在上述诸多联想记忆方法中，将图形与英语单词相互关联的方式最为有效，是目前最合乎人类的大脑运作模式的记忆法，与其他记忆方式相比效率提高了3-10倍。

目前，图形联想记忆法的运用方式均是以书本上印刷的静态图形或以教学设备播放的预设图像作为教学参考，需要提供特定的时间及环境来完成学习，因此，该方法的应用在学习过程中存在一定的局限性。

发明内容

本发明的目的在于，为解决现有技术中不存在针对图形联想记忆法应用的英语教学系统，提供一种基于增强现实技术的英语学习系统，本发明的系统通过运用增强现实技术，将现实场景的实物与英语单词相互关联，能够在任何实际场景中随时完成教学，克服了现有学习模式的局限性。

为实现上述目的，本发明提供的一种基于增强现实技术的英语学习系统，该系统具体包括：AR眼镜、图像采集器、微型投影仪和中央控制器；

所述AR眼镜的两侧镜架上对称设置有至少两个图像采集器，所述的图像采集器用于采集其可视范围内的图像，并将生成的图像数据发送至中央控制器；

所述的中央控制器从图像数据中对物体进行特征提取，通过对特征数据进行分析后以辨识出物体信息，并将物体信息所对应的物体汉语名称和英文单词进行图像转化，获得虚拟显示对象，结合真实场景对虚拟显示对象进行渲染，并通过微型投影仪将渲染后的虚拟显示对象进行投影，该中央控制器还用于从接收的图像数据中识别出人体的手势数据，通过对手势数据进行分析后生成对应的动作数据，并利用该动作数据执行人机交互操作；

所述微型投影仪的信号输入端与中央控制器连接，该微型投影仪的投射端与AR眼镜上设置的半透射镜相对，用于将中央控制器输出的图像投影至半透射镜上。

作为上述技术方案的进一步改进，所述的图像采集器采用CCD摄像头对图像进行采集。

作为上述技术方案的进一步改进，所述的中央控制器包括：信号处理模块、特征提取模块、物体辨识模块、知识库、图像渲染模块和手势辨识模块；