CN109003139A - 一种支持智能交互的文化广场系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种支持智能交互的文化广场系统及方法，通过预先在广场的若干路灯上固定投影设备与摄像头，利用投影设备输出人机界面至地面，界面显示传统文化内容相关的题目及候选选项；利用摄像头对用户进行身份识别和位置跟踪，用户无需显式注册身份就可开始游戏，并且双脚站立在投影相应区域就可进行答题交互；利用面部识别提取到的年龄、性别等特征推送相应难度、分类的传统文化题目；利用机器学习对用户答题情况进行分析以实现今后更精准的推送。本发明实现了用户与系统的自然交互、智能交互。不需要专门新建场地，用户既能来回走动答题，达到运动锻炼的目的，又能在答题中潜移默化地习得传统文化，寓教于乐。

Description

一种支持智能交互的文化广场系统及方法

技术领域

本发明涉及一种支持智能交互的文化广场系统及方法。

背景技术

人工智能是计算机科学的一个分支，它企图了解智能的实质，并生产出一种新的能以人类智能相似的方式做出反应的智能机器，有着广泛而重要的应用。例如，人脸识别得到用户的性别、年龄等基本特征，利用这些特征向不同人群精准推送内容。当前，互联网加速向更智能化、更注重体验方向发展。而智能和体验的核心是交互能力，工信部将交互能力列为人工智能产业发展的关键。

文化被称为一个国家的软实力，是国家发展的内在驱动力。以往的传统文化教育大多针对学生群体，形式多为课堂上由教师带领着眼看、口说、手写，这样的学习体验难免单调乏味。而使用计算机的新型教育方式往往易激起大众的好奇心与兴趣，从而提升学习体验和效果。例如，Game-Based Learning(GBL) 在全球范围内急速发展，它是SeriousGame和e-Learning的一个交集，采用寓教于乐的教学形式，让用户在引人入胜、个性化、互动性和娱乐性极强的全新学习体验中获得知识技能，从而达到教学的目的。如何借助计算机科学，设计出一种新的传统文化教育模式，采用趣味和高效的交互方式，来提升学习体验和学习效率，并且利于推广向学生之外的大众群体，使传统文化教育迸发出新时代的活力，是亟待解决的问题。

全民健身运动近年来在我国蓬勃开展，体现了大众积极向上的精神风貌，其中的典型代表是广场活动中的广场舞。但是有时类似的广场活动会影响小区居民休息，造成一定的矛盾。如何借助计算机科学，设计出适合大众的运动模式，丰富健身形式和人民生活，更好地响应全民运动的号召，也是值得思考的问题。

发明内容

本发明为了解决上述问题，提出了一种支持智能交互的文化广场系统及方法，本发明预先在广场上固定投影设备与图像采集模块，利用投影设备输出人机界面至地面，界面显示传统文化内容相关的题目及候选选项；利用图像采集模块对用户进行身份识别和位置跟踪，用户无需显式注册身份就可开始游戏，并且双脚站立在投影相应区域就可进行答题交互；利用面部识别提取到的年龄、性别等特征推送相应难度、分类的传统文化题目；利用机器学习对用户答题情况进行分析以实现今后更精准的推送；利用云平台对数据进行可靠高效的管理。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

本发明的第一目的是提供一种支持智能交互的文化广场系统，采用客户端与服务器端相配合的网络架构，设置于广场上不同区域的每个客户端设置有投影仪和图像采集模块，并与云服务器端进行数据传输；

所述每个客户端包括用户位置跟踪模块、用户身份信息采集模块和信息显示模块，所述用户位置跟踪模块，被配置为将图像采集模块捕获到的用户位置信息发送到服务器端，为服务器端判断模块提供数据；

所述用户身份信息采集模块，被配置为将捕获到的用户人体信息发送到服务器端，为服务器端用户身份识别模块提供数据；

所述信息显示模块，被配置为将客户端接收到的服务器端的信息进行可视化显示；

所述服务器端，被配置为接收用户人体信息，与数据库内存储的特征模板进行比较,根据相似程度对人脸的身份信息进行判断，得到用户身份信息，对未存储的用户信息进行注册和编号，更新数据库；

调取问答题，并发送信号给投影仪，显示各个答案的答题区，接收用户位置追踪信息，确定用户的答题答案，并确定用户在整个答题环节的运动量；根据用户的答题正确率与运动量信息，实时调整问答题的难度。

进一步的，所述信息显示模块，被配置为将客户端接收到的服务器端的信息进行可视化显示，包括用户身份信息、用户对相关知识的回答结果、用户运动量、用户奖励和广告信息的显示。

进一步的，所述服务器端包括用户身份识别模块，被配置为将客户端发送的用户人体信息，提取人脸图像特征与模型库中人脸特征模板进行比较,根据相似程度对人脸的身份信息进行判断，得到用户身份信息；如果是未注册的用户，则系统自动对其进行注册，分配身份编号，并对数据库管理模块中数据进行相应更新，同时发送给客户端，供客户端显示模块进行相应显示；如果是已注册的用户，则将数据库管理模块中信息调出，发送给客户端，供客户端显示模块进行相应显示。

进一步的，所述服务器端包括运动统计模块，被配置为根据客户端发送的用户当前题目回答结束的位置、该用户上一题回答结束的位置、以及两个答题区域之间的位置关系表，计算用户的运动量，并发送给客户端，供客户端显示模块进行相应显示。

进一步的，所述服务器端包括判断模块，被配置为根据客户端实时发送的用户位置信息，判断答题区域内是否有用户进入，如果有用户进入，则发送触发信号给客户端，客户端显示模块进行答题内容的显示；否则，客户端显示模块显示广告信息。

更进一步的，所述判断模块将用户位置与正确答题选项位置进行比对，判断用户是否回答正确；同时，根据用户答题准确率，进行奖励机制的判断，并将结果发送给客户端。

进一步的，所述服务器端包括推送模块，被配置为根据用户的答题正确率，对相关显示内容进行难度调整；在未发送触发信号时，根据季节和时间特征，向各个信息显示模块分配推荐信息(例如广告)。

本发明的第二目的是提供基于上述系统的工作方法，包括以下步骤：

实时捕捉用户位置，并投影设置的答题区域；

判断用户是否进入答题区域，如果是，提示用户站在答题位置，并对用户身份进行识别，如果是未注册用户，则对其进行注册，分配身份编号，并对数据库中数据进行相应更新，并在答题区域进行身份信息显示；否则，将数据库中用户信息在答题区域进行显示；否则，继续推送推荐信息，实时捕捉用户位置；

提示用户站在答题位置，并对用户身份进行识别，如果是未注册用户，则对其进行注册，分配身份编号，并对数据库中数据进行相应更新，并在答题区域进行身份信息显示；否则，将数据库中用户信息在答题区域进行显示；

判断是否禁止该用户继续答题，如果是，则提示用户今日任务达标，请休息；否则，根据用户的答题准确率信息，判断答题内容难度是否调整；

接收用户的作答信息，判断用户是否回答正确，并进行结果的标记与显示；

统计用户的运动量，更新数据库中用户信息，并在答题区域显示；

判断用户当前答题数量是否大于给定阈值或者运动量是否大于给定阈值，如果是，则禁止该用户继续答题，并更新数据库中用户信息；否则，提示用户进入下一区域进行继续答题。

进一步的，判断答题内容难度是否调整的过程为如果答题准确率超过给定阈值δ₁，则加大答题内容难度；如果答题难度准确率低于给定阈值δ₂，则减少答题内容难度；否则，答题内容难度不变。

进一步的，判断用户是否进入答题区域的方法为：

(i)对于答题区域，预先测量得到区域中心点p坐标为(px，py)、区域长度为hl、区域宽度为hw；

(ii)利用图像采集模块，实时获取到用户位置u(ux，uy)；

(iii)若满足公式：px-hl/2<ux<px+hl/2且py-hw/2<uy<py+hw/2，则判定用户在区域内，执行相应操作；否则，在区域外。

进一步的，判断用户是否回答正确的具体方法为：

(a)对于每个候选项区i，预先测量得到区域中心点坐标为(x_i，y_i)、候选项区区域的半径r；

(b)利用图像采集模块，实时获取到用户位置u(ux，uy)；

(c)若满足公式：x_i-r<ux<x_i+r且y_i-r<uy<y_i+r，则判定用户位于候选项区i，记录i值；

(d)判断i值与数据库中该题目的正确选项值是否相等，若相等，则用户回答正确；否则，回答错误。

本发明的工作原理为：用户进入答题区域，图像采集模块通过对用户人体信息(主要是人脸图像)的捕获进行身份识别，用户通过人体运动(位置跟踪) 与投影内容实现互动，并将交互结果进行可视化显示。同时，通过对用户正确率信息的统计分析，对用户给以相应的鼓励和内容推送，利用用户广场休闲时间，开展文化传播服务。

本发明的有益效果为：

(1)借助现有的广场，无需新建场地，不会产生场地成本；同时，充分利用用户的广场休闲时间，开展文化传播服务；

(2)不需要昂贵的设备，所采用的工业图像采集模块和投影仪成本低；

(3)用户通过自身的运动实现与投影内容的互动，既能刺激用户运动、锻炼身体，又能学习文化，一举两得，寓教于乐；

(4)交互操作简单、自然，用户不需要额外的训练，符合用户心理和习惯；受众广泛，面向大众群体；

(5)除了单人模式，还支持多人组队机制，包括竞争和协作；

(6)除了用于广场场地，面向大众，进行文化知识答题；也可将类似技术用于学校内的活动室或操场，面向青少年，进行课后巩固答题；也可用于博物馆展馆内，面向游客，进行艺术品知识答题等。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。

图1-1、1-2为本发明的应用场景示意图及题目界面原型图；

图2为本发明的整体架构图；

图3为本发明的具体流程图，

图4为本发明所设计的数据库的结构；

图5-1～5-6为本发明应用于广场传统文化答题的一组实例示意图；

具体实施方式：

下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

在本发明中，术语如“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“侧”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，只是为了便于叙述本发明各部件或元件结构关系而确定的关系词，并非特指本发明中任一部件或元件，不能理解为对本发明的限制。

本发明中，术语如“固接”、“相连”、“连接”等应做广义理解，表示可以是固定连接，也可以是一体地连接或可拆卸连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的相关科研或技术人员，可以根据具体情况确定上述术语在本发明中的具体含义，不能理解为对本发明的限制。

一种支持智能交互的文化广场系统，采用客户端/服务器端架构，每个客户端连接投影仪和摄像头，并与云服务器端进行数据传输。客户端包括用户位置跟踪模块、用户身份信息采集模块、信息显示模块，其中信息显示模块包括用户身份信息显示子模块、答题内容显示子模块、答题结果显示子模块、用户运动量信息显示子模块、用户奖励信息显示子模块、广告显示子模块。服务器端包括系统是用户身份识别模块、用户运动统计模块、判断模块、相关知识推送模块、广告分发模块和数据库管理模块，其中判断模块包括系统是否触发的判断子模块、答题内容的判断子模块、用户是否被奖励的判断子模块。

所述用户位置跟踪模块，被配置为将摄像头捕获到的用户位置信息发送到服务器端，为服务器端判断模块提供数据；

所述用户身份信息采集模块，被配置为将摄像头捕获到的用户人体信息(主要是人脸图像)发送到服务器端，为服务器端用户身份识别模块提供数据；

所述信息显示模块，被配置为将客户端接收到的服务器端的信息进行可视化显示，包括用户身份信息、用户对相关知识的回答结果、用户运动量、用户奖励和广告信息的显示。

所述用户身份识别模块，被配置为将客户端发送的用户人体信息，特别是人脸图像特征与模型库中人脸特征模板进行比较,根据相似程度对人脸的身份信息进行判断，得到用户身份信息。如果是未注册的用户，则系统自动对其进行注册，分配身份编号，并对数据库管理模块中数据进行相应更新，同时发送给客户端，供客户端显示模块进行相应显示。如果是已注册的用户，则将数据库管理模块中信息调出，发送给客户端，供客户端显示模块进行相应显示。

所述运动统计模块，被配置为根据客户端发送的用户当前题目回答结束的位置、该用户上一题回答结束的位置、以及两个答题区域之间的位置关系表，计算用户的运动量，并发送给客户端，供客户端显示模块进行相应显示。

所述判断模块，被配置为根据客户端实时发送的用户位置信息，判断答题区域内是否有用户进入。如果有用户进入，则触发系统，并发送给客户端，客户端显示模块进行答题内容的显示；否则，客户端显示模块显示广告信息。如果系统被触发，则将用户位置与正确答题选项位置进行比对，判断用户是否回答正确；同时，根据用户答题准确率，进行奖励机制的判断，并将结果发送给客户端。

所述相关知识推送模块，被配置为根据用户的答题正确率，对相关显示内容进行难度调整。

所述广告分发模块，被配置为在系统未触发时，根据季节、时间等特征，分配不同内容的广告，引起用户的关注和兴趣，并发送给客户端，进行相应显示。

所述数据库管理模块，被配置为对用户信息(包括身份信息、答题正确性信息、奖励信息、运动量信息)、题目信息、广告信息的管理。

作为一种典型实施方式，如图1-1应用场景示意图所示，根据广场上的路灯分布，划分成若干小区域，并在路灯上各自安装摄像头和投影仪，摄像头捕捉到用户位置信息；用户初始站立在下方答题区，准备答题；系统进行身份识别确定用户身份；根据用户答题情况，推送相关传统文化内容，界面原型如图1-2所示；用户做出判断后，双脚站到对应选项区；系统判定选项对错(如变绿为正确)并显示正确答案；用户完成一个题目后，判断用户当前的答题数量或运动量，如果没有超过给定的对应阈值，则提示进入下一小区域答题；所有区域的答题中记录运动量、完成数、正确数。其中脚印标志给予用户“站上去”的暗示，利用这个隐喻，初次使用系统的用户可以快速领悟和学习到选择选项的方式。此外，每步操作间有简洁友好的语音提示，也引导着用户完成整个答题流程。

如图2所示，本发明的整体架构图。系统采用C/S架构，实现合理分配任务和高效通信。多个客户端独立运行处理，上传数据至云服务器，享受云计算服务。采用的云计算服务，具有降低成本、改进性能、数据可靠、几乎无限存储等优点。

如图3所示，本发明的具体流程图：

(1)在广场路灯下进行广告内容的显示；

(2)摄像头实时捕捉用户位置，并发送给服务器端；

(3)判断用户是否进入答题区域。如果是，执行(4)；否则，执行(1)；

(4)提示用户站在答题位置，并对用户身份进行识别。如果是未注册用户，则对其进行注册，分配身份编号，并对数据库中数据进行相应更新，并在答题区域进行身份信息显示；否则，将数据库中用户信息在答题区域进行显示；

(5)判断系统是否禁止该用户继续答题，如果是，则提示用户今日任务达标，请休息；否则，执行(6)；

(6)根据用户的答题准确率信息，判断答题内容难度是否调整。如果答题准确率超过给定阈值δ₁，则加大答题内容难度；如果答题难度准确率低于给定阈值δ₂，则减少答题内容难度；否则，答题内容难度不变；

(7)用户观看答题内容，并进行作答；

(8)判断用户是否回答正确。如果回答正确，则相应选项标记为绿色；否则，相应选项标记为红色，并将正确选项以绿色标记突出；

(9)更新数据库中用户信息，并在答题区域显示；

(10)判断用户是否获取奖励。根据数据库中用户答题的准确率，进行奖励的判断。如果准确率超过设定的阈值，则进行奖励，并将奖励信息进行显示，用户根据信息提示领取；否则，不进行奖励。同时，更新数据库中用户信息。

(11)统计用户的运动量，更新数据库中用户信息，并在答题区域显示；

(12)判断用户当前答题数量是否大于给定阈值或者运动量是否大于给定阈值，如果是，则禁止该用户继续答题，并更新数据库中用户信息，提示用户今日任务达标，请休息；否则，提示用户进入下一区域进行继续答题。

所述步骤(3)中判断用户是否进入答题区域的方法为：

(3-1)对于长方形答题区，预先测量得到区域中心点p坐标为(px，py)、区域长度为hl、区域宽度为hw；

(3-2)利用摄像头，实时获取到用户位置u(ux，uy)；

(3-3)若满足公式：px-hl/2<ux<px+hl/2且py-hw/2<uy<py+hw/2，则判定用户在区域内，执行相应操作；否则，在区域外。

所述步骤(4)中，人脸识别的具体步骤：

(4-1)为了保证图片质量，判断用户是否静止2s，如果是，跳转(2)；如果否，播放语音提示静止片刻；

(4-2)利用摄像头，对用户进行拍照；

(4-3)为了保证识别准确度，截出人脸范围；

(4-4)将上述得到的图片，人脸图像特征与模型库中人脸特征模板进行比较，若与其中用户u的人脸相似度>＝80％,则匹配为已存在的用户u；否则，则注册为新用户。

所述步骤(8)中，判断用户是否回答正确的具体方法为：

(8-1)对于每个圆形候选项区i，预先测量得到区域中心点c坐标为(x_i， y_i)、圆形区域的半径r；

(8-2)利用摄像头，实时获取到用户位置u(ux，uy)；

(8-3)若满足公式：x_i-r<ux<x_i+r且y_i-r<uy<y_i+r，则判定用户位于候选项区i，记录i值；

(8-4)判断i值与数据库中该题目的正确选项值是否相等，若相等，则用户回答正确；否则，回答错误。

如图4所示，系统数据库中有userInformation表、questionType表、包含若干特定类型题目的“题库”系列表(例：idiom表、poem表)、gift表、giftGet 表。

其中userInformation表存放用户的信息，包括用户ID、用户面部图片、运动量、答题总数、正确题数、积分、选择的答题类型；

questionType表存放题目类型，用于与用户选择的选项做匹配，包括存放题目类型ID、题目类型；

“题库”示例之一poem表存放古诗类型的题目；包括题目ID、题目、选项 1、选项2、选项3、正确选项；

gift表存放用于奖励的礼品信息；包括礼品ID、库存量、兑换所需积分、礼品图片路径；

giftGet表存放礼品的兑换记录；包括用户ID、礼品ID、(线下)兑换时间。

如图5-1～5-6所示，为本发明应用于广场传统文化答题的一组实例。

图5-1为用户准备进入答题区进行答题；

图5-2为用户进入答题区并进行身份识别；

图5-3-1、5-3-2分别为旁观者、用户视角下，用户匹配到已存在身份，界面上方显示用户相应数据记录，界面主体显示题目及候选项；

图5-4-1、5-4-2分别为旁观者、用户视角下，用户做出选择，所选项变红代表选择错误，同时正确选项变绿且填入题目横线；

图5-5-1、5-5-2分别为旁观者、用户视角下，用户进行礼品选择；

图5-6-1、5-6-2分别为旁观者、用户视角下，用户礼品选择成功并扣除相应积分。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims (10)

1.一种支持智能交互的文化广场系统，其特征是：采用客户端与服务器端相配合的网络架构，设置于广场上不同区域的每个客户端设置有投影仪和图像采集模块，并与云服务器端进行数据传输；

所述每个客户端包括用户位置跟踪模块、用户身份信息采集模块和信息显示模块，所述用户位置跟踪模块，被配置为将图像采集模块捕获到的用户位置信息发送到服务器端，为服务器端判断模块提供数据；

所述用户身份信息采集模块，被配置为将捕获到的用户人体信息发送到服务器端，为服务器端用户身份识别模块提供数据；

所述信息显示模块，被配置为将客户端接收到的服务器端的信息进行可视化显示；

所述服务器端，被配置为接收用户人体信息，与数据库内存储的特征模板进行比较,根据相似程度对人脸的身份信息进行判断，得到用户身份信息，对未存储的用户信息进行注册和编号，更新数据库；

调取问答题，并发送信号给投影仪，显示各个答案的答题区，接收用户位置追踪信息，确定用户的答题答案，并确定用户在整个答题环节的运动量；根据用户的答题正确率与运动量信息，实时调整问答题的难度。

2.如权利要求1所述的一种支持智能交互的文化广场系统，其特征是：所述信息显示模块，被配置为将客户端接收到的服务器端的信息进行可视化显示，包括用户身份信息、用户对相关知识的回答结果、用户运动量、用户奖励和广告信息的显示。

3.如权利要求1所述的一种支持智能交互的文化广场系统，其特征是：所述服务器端包括用户身份识别模块，被配置为将客户端发送的用户人体信息，提取人脸图像特征与模型库中人脸特征模板进行比较,根据相似程度对人脸的身份信息进行判断，得到用户身份信息；如果是未注册的用户，则系统自动对其进行注册，分配身份编号，并对数据库管理模块中数据进行相应更新，同时发送给客户端，供客户端显示模块进行相应显示；如果是已注册的用户，则将数据库管理模块中信息调出，发送给客户端，供客户端显示模块进行相应显示。

4.如权利要求1所述的一种支持智能交互的文化广场系统，其特征是：所述服务器端包括运动统计模块，被配置为根据客户端发送的用户当前题目回答结束的位置、该用户上一题回答结束的位置、以及两个答题区域之间的位置关系表，计算用户的运动量，并发送给客户端，供客户端显示模块进行相应显示。

5.如权利要求1所述的一种支持智能交互的文化广场系统，其特征是：所述服务器端包括判断模块，被配置为根据客户端实时发送的用户位置信息，判断答题区域内是否有用户进入，如果有用户进入，则发送触发信号给客户端，客户端显示模块进行答题内容的显示；否则，客户端显示模块显示广告信息。

6.如权利要求5所述的一种支持智能交互的文化广场系统，其特征是：所述判断模块将用户位置与正确答题选项位置进行比对，判断用户是否回答正确；同时，根据用户答题准确率，进行奖励机制的判断，并将结果发送给客户端。

7.如权利要求1所述的一种支持智能交互的文化广场系统，其特征是：所述服务器端包括推送模块，被配置为根据用户的答题正确率，对相关显示内容进行难度调整；在未发送触发信号时，根据季节和时间特征，向各个信息显示模块分配推荐信息。

8.基于如权利要求1-7中任一项所述系统的工作方法，其特征是：包括以下步骤：

实时捕捉用户位置，并投影设置的答题区域；

判断用户是否进入答题区域，如果是，提示用户站在答题位置，并对用户身份进行识别，如果是未注册用户，则对其进行注册，分配身份编号，并对数据库中数据进行相应更新，并在答题区域进行身份信息显示；否则，将数据库中用户信息在答题区域进行显示；否则，继续推送推荐信息，实时捕捉用户位置；

提示用户站在答题位置，并对用户身份进行识别，如果是未注册用户，则对其进行注册，分配身份编号，并对数据库中数据进行相应更新，并在答题区域进行身份信息显示；否则，将数据库中用户信息在答题区域进行显示；

判断是否禁止该用户继续答题，如果是，则提示用户今日任务达标，请休息；否则，根据用户的答题准确率信息，判断答题内容难度是否调整；

接收用户的作答信息，判断用户是否回答正确，并进行结果的标记与显示；

统计用户的运动量，更新数据库中用户信息，并在答题区域显示；

判断用户当前答题数量是否大于给定阈值或者运动量是否大于给定阈值，如果是，则禁止该用户继续答题，并更新数据库中用户信息；否则，提示用户进入下一区域进行继续答题。

9.如权利要求8所述的工作方法，其特征是：判断用户是否进入答题区域的方法为：

(i)对于答题区域，预先测量得到区域中心点p坐标为(px，py)、区域长度为hl、区域宽度为hw；

(ii)利用图像采集模块，实时获取到用户位置u(ux，uy)；

(iii)若满足公式：px-hl/2<ux<px+hl/2且py-hw/2<uy<py+hw/2，则判定用户在区域内，执行相应操作；否则，在区域外。

10.如权利要求8所述的工作方法，其特征是：判断用户是否回答正确的具体方法为：

(a)对于每个候选项区i，预先测量得到区域中心点坐标为(x_i，y_i)、候选项区区域的半径r；

(b)利用图像采集模块，实时获取到用户位置u(ux，uy)；

(c)若满足公式：x_i-r<ux<x_i+r且y_i-r<uy<y_i+r，则判定用户位于候选项区i，记录i值；

(d)判断i值与数据库中该题目的正确选项值是否相等，若相等，则用户回答正确；否则，回答错误。