[发明专利]一种儿童编程结果反馈系统以及方法

说明书

本发明公开了一种儿童编程结果反馈系统及方法，包括载体、算力单元、光学识别单元、执行单元和终端设备；载体上具有特定图形，特定图形用于表征执行命令；光学识别单元包括图像采集模块，图像采集模块用于采集载体图像，并记录图像序列，图像序列由多个特定图形组合而成；算力单元用于对载体图像进行预处理、识别图像序列的执行程序或执行命令，并下发至执行单元；执行程序由多个执行命令按照图像序列包含的顺序组合而成；执行单元根据执行程序或执行命令完成指定动作并将执行结果反馈至终端设备。本发明实现了执行单元与环境、用户的交互，避免儿童编程过程缺乏互动感和准确性；提高儿童编程产品的互动性，提供编程学习的沉浸式的交互体验。

技术领域

本发明涉及人工智能领域，特别是一种儿童编程结果反馈系统以及方法。

背景技术

目前，人工智能已经成为国际竞争的新焦点，引领着未来科技发展的潮流，大多数国家已经将人工智能提升为国家战略层面，力图在新一轮国际科技竞争中掌握话语权。如今的信息时代，编程作为和计算机沟通最有效的语言方式而备受推崇。

并且，《新一代人工智能发展规划》发布，明确指出在中小学阶段设置人工智能相关课程，逐步推广编程教育。因此，少儿编程教育、儿童编程产品也不断涌现。

但是，目前市面上的儿童编程产品缺乏实体执行机构，导致儿童只能盯着屏幕上的执行反馈结果，缺乏沉浸式的交互体验；并且，无法根据实体执行机构确定自己的编程结果，导致儿童无法提升编程过程的互动感和准确性。

发明内容

本发明的主要目的在于提供了一种儿童编程结果反馈系统以及方法，旨在解决现有的儿童编程产品编程过程缺乏互动感，导致儿童编程学习缺乏沉浸式的交互体验的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供了一种儿童编程结果反馈系统，包括载体、算力单元、光学识别单元、执行单元和终端设备；载体上具有特定图形，所述特定图形用于表征执行命令；光学识别单元包括图像采集模块，所述图像采集模块用于采集载体图像，并记录图像序列，所述图像序列由多个特定图形组合而成；算力单元用于对载体图像进行预处理、识别所述图像序列的执行程序或执行命令，并下发至执行单元；所述执行程序由多个执行命令按照所述图像序列包含的顺序组合而成；执行单元根据执行程序或执行命令完成指定动作并将执行结果反馈至终端设备。

可选的，所述载体上还具有可识别特征，所述可识别特征用于表征特定图形的识别方向，光学识别单元通过识别方向确定特定图形在载体上的位置。

可选的，所述可识别特征由识别起点、图形窗口和识别窗口组成；所述识别起点用于算力单元确定识别点，所述图形窗口用于限制特定图形的大小，所述识别窗口用于限制算力单元的识别范围，所述识别窗口大于所述图形窗口。

可选的，所述多个特定图形位于同一个载体上，所述图像采集模块采集载体图像、记录载体图像上的图像序列；或者，所述多个特定图形分别位于不同的载体上，所述图像采集模块逐个采集载体图像，形成并记录图像序列。

可选的，所述图像采集模块为照相机，所述算力单元根据照相机的参数对载体图像进行矫正和预处理。

可选的，所述预处理包括二值化、平滑、滤波、动态范围压缩、插值或对比度拉伸。

可选的，所述终端设备包括控制模块和交互模块，所述控制模块用于供用户确定执行命令，所述交互模块用于显示执行结果。

可选的，所述执行单元包括辅材模块、光学辨识模块、运算与存储模块、传动模块和多媒体模块；所述光学辨识模块与辅材模块进行交互识别，根据执行程序或执行命令在辅材模块的指定位置执行预设功能；所述运算与存储模块对执行程序或执行命令进行处理与判断后，下发至传动模块和/或多媒体模块；所述传动模块接收执行程序或执行命令，并完成对应的指定动作；所述多媒体模块接收执行程序或执行命令，并完成对应的声、光和动态效果。