CN111554134B - 一种在线教育教学方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种在线教育教学方法，包括获取教师终端发布的题目信息；通过投影装置将题目信息投射至答题人员可以看到的区域；通过摄像装置拍摄包含答题人员的答题信息的答题照片，其中，答题信息为答题人员书写在书写纸上的对应题目信息的答题内容；将答题照片进行噪声去除和倾斜矫正处理，生成答题文档；将答题文档发送并存储至服务器，以使教师终端可以通过访问服务器查看答题文档。本发明在整个在线教育教学的答题过程中，答题人员是在普通书写纸上进行答题，能够进行包括画图题等题型的答题，突破了现有的在线教育中直接通过电子设备进行答题只能进行文字性答案输入的局限。本发明还公开了一种在线教育教学系统。

Description

一种在线教育教学方法及系统

技术领域

本发明涉及在线教学技术领域，尤其涉及一种在线教育教学方法及系统。

背景技术

随着现代信息技术的发展以及教育市场的需求，在线教育作为一种新兴的教育理念，正在被不断推广和普及。在线教学给教师和学生带来了极大的便利，通过在线教育，教师可以在家里进行教学，学生也可以在家里同步进行听课和考试等。目前的在线教学主要基于APP等进行，教师可以在网上布置作业或考试题，学生通过安装有相应教学APP的智能手机等智能终端进行答题。学生一般直接通过智能终端的按键或触屏输入答题信息或者通过与智能终端通讯连接的电子手写板输入答题信息，这样的答题输入方式仅限于文字性信息的输入，对于涉及到需要绘图的题目就无法进行输入，因此，给线上教育带来了很大的局限性。

因此，如何打破这种局限，更好地拓展线上教育的适用范围，是目前本领域亟待解决的问题。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题，特别创新地提出了一种在线教育教学方法及系统，有效解决了现有技术中在线教育系统仅能够进行文字性答题信息的输入，存在很大的局限性的问题。

为了实现本发明的上述目的，根据本发明的一个方面，本发明提供了一种在线教育教学方法，所述方法包括如下步骤：

获取教师终端发布的题目信息；

通过投影装置将所述题目信息投射至答题人员可以看到的区域；

通过摄像装置拍摄包含答题人员的答题信息的答题照片，其中，所述答题信息为答题人员书写在书写纸上的对应所述题目信息的答题内容；

将所述答题照片进行噪声去除和倾斜矫正处理，生成答题文档；

将答题文档发送并存储至服务器，以使所述教师终端可以通过访问所述服务器查看所述答题文档。

优选地，所述投影装置和摄像装置集成于一个辅助答题装置上，其中，

所述辅助答题装置包括机座、支撑杆和摄像投影模块；

所述摄像投影模块设置于所述机座的正上方，所述支撑杆的上端与所述摄像投影模块连接，所述支撑杆的下端与所述机座连接，所述机座具有第一平面，所述第一平面具有用于放置所述书写纸的书写平台；

所述摄像投影模块包括呈长方体设置的模块主体，所述摄像装置和投影装置均设置于所述模块主体内，且所述摄像装置的镜头和投影装置的镜头均正对所述书写平台设置，其中，

所述投影装置用于将所述题目信息投射至放置在所述书写平台上的所述书写纸的表面，所述摄像装置用于拍摄所述书写纸上书写的所述答题信息的答题照片。

优选地，所述辅助答题装置还包括显示装置，所述机座的第一平面的一端设有用于放置所述显示装置的放置槽，所述显示装置用于实时显示所述摄像装置的拍摄范围和/或拍摄的图像，以确定书写答题时的书写区域。

优选地，通过摄像装置拍摄包含答题人员的答题信息的答题照片之前，还包括：

调整所述摄像装置的拍摄角度和/或拍摄距离，以使所述书写纸上书写的所述答题信息完全位于所述摄像装置的所述拍摄范围之内。

优选地，所述方法还包括：

通过边界识别方法从所述摄像装置拍摄的图像中自动识别出所述书写区域的边界。

优选地，所述方法还包括：

以线激光的形式将所述书写区域的边界投射至所述第一平面。

优选地，所述辅助答题装置还包括滑动机构，所述机座呈矩形设置，所述滑动机构沿所述机座的长度方向设置于所述机座的一侧，所述支撑杆的下端通过所述滑动机构与所述机座连接，所述滑动机构用于带动所述支撑杆沿所述机座的长度方向移动。

优选地，所述滑动机构包括滑槽、滑块、连接块、导向杆和两个杆座，所述滑槽沿所述机座的长度方向设置于所述机座的侧壁上，两个所述杆座设置于所述滑槽的两端且分别与所述机座的侧壁固定连接，所述导向杆与所述滑槽平行设置，且所述导向杆的两端分别与对应的杆座固定连接，所述滑块可滑动地设置于所述滑槽内，所述连接块可滑动地套设于所述导向杆上，所述连接块靠近所述滑槽的一侧与所述滑块固定连接；所述连接块远离所述滑槽的一侧设有铰接座，所述支撑杆的下端通过转轴铰接于所述铰接座上，所述支撑杆能够通过所述转轴相对所述铰接座在竖直平面内转动180°。

优选地，所述机座具有与所述第一平面相对的第二平面，所述第二平面的结构与所述第一平面的结构相同。

根据本发明的另一个方面，本发明还提供了一种在线教育教学系统，所述系统包括：

教师终端，用于发布题目信息；

投影装置，用于将所述题目信息投射至答题人员可以看到的区域；

摄像装置，用于拍摄包含答题人员的答题信息的答题照片，其中，所述答题信息为答题人员书写在书写纸上的对应所述题目信息的答题内容；

图片处理器，用于将所述答题照片进行噪声去除和倾斜矫正处理，生成答题文档，并发送至服务器；

服务器，用于接收并存储所述题目信息和所述答题文档，以使所述教师终端可以通过访问所述服务器查看所述答题文档。

由以上方案可知，本发明提供了一种在线教育教学方法及系统，方法包括：获取教师终端发布的题目信息；通过投影装置将所述题目信息投射至答题人员可以看到的区域；通过摄像装置拍摄包含答题人员的答题信息的答题照片，其中，所述答题信息为答题人员书写在书写纸上的对应所述题目信息的答题内容；将所述答题照片进行噪声去除和倾斜矫正处理，生成答题文档；将答题文档发送并存储至服务器，以使所述教师终端可以通过访问所述服务器查看所述答题文档。本发明通过投影装置将题目信息投射至答题人员可以看到的区域，同时，答题人员在普通的书写纸上进行答题，然后通过摄像装置将答题人员在书写纸上书写的答案进行拍照上传至服务器，便于教师端批阅，这样，整个在线教育教学的答题过程中，答题人员无需通过按键、触屏或电子手写板进行答题输入，而是在普通书写纸上进行答题，答题效率高，能够进行包括画图题等题型的答题，突破了现有的在线教育中直接通过电子设备进行答题只能进行文字性答案输入的局限，且保持了学生平时上课或作业过程中通过普通书写笔和书写纸进行书写的传统习惯，有效提升在线教育中答题过程中的书写体验感，从而有效提高教学效率。本发明能够有效解决了现有技术中在线教育系统仅能够进行文字性答题信息的输入，存在很大的局限性的问题。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本发明提供的一种优选实施方式中在线教育教学方法的流程图；

图2是本发明提供的一种优选实施方式中辅助答题装置的一种使用状态的结构示意图；

图3是本发明提供的一种优选实施方式中辅助答题装置的另一种使用状态的结构示意图；

图4是本发明提供的一种优选实施方式中滑动机构的剖视结构示意图；

图5是本发明提供的一种优选实施方式中摄像投影模块的结构示意图；

图6是本发明提供的一种优选实施方式中支撑杆的结构示意图；

图7是本发明提供的一种优选实施方式中书写纸的示意图；

图8是本发明提供的一种优选实施方式中在线教育教学系统的结构示意图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)，具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语，应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非被特定定义，否则不会用理想化或过于正式的含义来解释。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”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，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，除非另有规定和限定，需要说明的是，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

根据本发明的一个方面，本发明提供了一种在线教育教学方法，如图1所示，所述方法包括如下步骤：

S101，获取教师终端发布的题目信息；

由于目前的在线教学主要基于APP等进行，教师通过在网上布置作业或考试题，学生通过安装有相应教学APP的智能手机等智能终端进行答题。这样的教学模式下，学生只能直接通过智能终端的按键或触屏输入答题信息或者通过与智能终端通讯连接的电子手写板输入答题信息，这样的答题输入方式仅限于文字性信息的输入，对于涉及到需要绘图的题目就无法进行输入，因此，给线上教育带来了很大的局限性。为了突破这种局限，本发明提供了一种在线教育方法，首先，获取教师终端发布的题目信息。具体的，教师终端可以是PC端或者智能手机等，教师终端可以将题目信息发送至系统服务器，系统服务器对教师终端发送的题目信息进行存储。获取终端终端发布的题目信息具体可以是通过与服务器通讯连接的学生终端从服务器下载相应的题目信息。

S102，通过投影装置将题目信息投射至答题人员可以看到的区域；

获取到题目信息后，将题目信息发送至与学生终端通讯连接的投影装置，通过投影装置将题目信息投射至答题人员(即学生)可以看到的区域，这样，学生就能根据题目信息进行后续的答题。

S103，通过摄像装置拍摄包含答题人员的答题信息的答题照片，其中，答题信息为答题人员书写在书写纸上的对应题目信息的答题内容；

学生答题过程中，在普通的书写纸上书写答题信息，该答题信息为学生书写在书写纸上的对应题目信息的答题内容，答题完毕后，通过摄像装置拍摄包含答题信息的答题照片。这样，学生无需通过现有在线教育方法中通过键盘、触屏或电子书写板的方式进行答题，而是直接通过书写纸进行答题，因此可以进行包括需要画图等绘图题型以及文字性答案的题型的答复，对于答题题型无任何局限性。

S104，将答题照片进行噪声去除和倾斜矫正处理，生成答题文档；

对答题信息拍照完毕后，由于数字图像在数字化和传输过程中常受到成像设备与外部环境噪声干扰等影响，需要将答题照片进行噪声去除和倾斜矫正等图片数据的处理，然后根据处理后的图片生成答题文档。对答题照片进行噪声去除的处理方法，可以采用中值滤波法、高斯滤波法、均值滤波法、维纳滤波法或者傅里叶滤波法。在本实施方式中，采用均值滤波法，均值滤波也称为线性滤波，其采用的主要方法为邻域平均法。线性滤波的基本原理是用均值代替原图像中的各个像素值，即对待处理的当前像素点(x，y)，选择一个模板，该模板由其近邻的若干像素组成，求模板中所有像素的均值，再把该均值赋予当前像素点(x，y)，作为处理后图像在该点上的灰度g(x，y)，即g(x，y)＝1/m∑f(x，y)m为该模板中包含当前像素在内的像素总个数。滤波去噪后，对该图像进行进一步的矫正处理，这样，有效提高答题文档的可读性。图像处理完成后，将处理后的图片转换成WORD文档或者PDF文档等文档的形式，得到答题文档。

S105，将答题文档发送并存储至服务器，以使教师终端可以通过访问服务器查看答题文档。

最后，将得到的答题文档发送至服务器进行存储，使得教师终端可以随时通过访问服务器对学生的答题进行批阅，从而方便地完成整个线上教育教学过程中的作业或考试环节。

具体地，在本实施方式中，如图2、图3所示，投影装置1033和摄像装置1032集成于一个辅助答题装置100上，该辅助答题装置100包括机座101、支撑杆102和摄像投影模块103；摄像投影模块103设置于机座101的正上方，支撑杆102的上端与摄像投影模块103连接，支撑杆102的下端与机座101连接，机座101具有第一平面1011，第一平面1011具有用于放置书写纸104的书写平台10111；摄像投影模块103包括呈长方体设置的模块主体1031，摄像装置1032和投影装置1033均设置于模块主体1031内，且摄像装置1032的镜头和投影装置1033的镜头均正对书写平台10111设置，投影装置1033用于将题目信息投射至放置在书写平台10111上的书写纸104的表面，摄像装置1032用于拍摄书写纸104上书写的答题信息的答题照片。

本实施例中，创造性地将投影装置1033和摄像装置1032集成于一个辅助答题装置100上，通过将该装置与系统服务器通讯连接，使用时，在书写平台10111上放置书写纸104，通过投影装置1033将教师布置的题目等信息投射至书写纸104的远离使用者的一端的上表面，使用者同时通过普通书写笔在书写纸104靠近使用者的一端的上表面进行书写答题，答题完毕后，通过摄像装置1032将使用者在书写纸104上书写的内容进行拍照，并上传至与该装置通讯连接的在线教育系统的服务器，以便教师能够实时查看使用者的答题内容；上述书写纸104可以是普通白纸，例如普通的打印纸，使用者通过钢笔或中性笔等普通书写笔在书写纸104上进行答题，答题时，由于使用者是通过普通书写笔在普通的书写纸104上进行书写，因此，使用者可以进行任意需要手动绘图等题型的答复，适用范围大大提升，书写体验感相对于按键、触屏和手写板大大提升，有效保留使用者在实体教室上课时做题或考试时的书写体验感，能够更好地贴近真实课堂，提升教学效率，且通过投影和手写答题的方式，能够有效减少使用者观看电子屏幕的时间，便于更好地保护视力。

在本实施方式中，如图2、图3所示，辅助答题装置100还包括显示装置105，机座101的第一平面1011的一端设有用于放置显示装置105的放置槽10112，显示装置105用于实时显示摄像装置1032的拍摄范围和/或拍摄的图像，以确定书写答题时的书写区域。使用时，将显示装置105竖向放置在放置槽10112内，便于使用者能够方便地随时查看摄像装置1032拍摄到的区域是否包含了书写答题的区域，便于使用者根据实际需要对摄像装置1032的拍摄区域进行调整。具体地，显示装置105可以是LCD显示屏。

在本实施方式中，通过摄像装置拍摄包含答题人员的答题信息的答题照片之前，还包括如下步骤：

调整摄像装置1032的拍摄角度和/或拍摄距离，以使书写纸104上书写的答题信息完全位于摄像装置1032的拍摄范围之内。这样，能够有效避免答题完毕后，拍摄的答题照片因拍摄距离或角度问题，造成答题照片不清晰或者答题照片为拍摄完整答题内容。

在本实施方式中，所述方法还包括如下步骤：

通过边界识别方法从摄像装置拍摄的图像中自动识别出书写区域的边界。

可通过常用的边界识别方法，从摄像装置1032所摄取的图像信息中(例如，所述图像信息中的某一帧)自动识别出上述书写区域的边界(例如，A4纸的四条边和4个顶点)，从而确定答题人员进行手写答题时的书写区域。

进一步，在本实施方式中，所述方法还包括如下步骤：

以线激光的形式将书写区域的边界投射至第一平面。

确定出书写区域的边界后，可以以以线激光的形式将书写区域的边界投射至第一平面1011上，从而使得答题人员在第一平面1011上的书写平台10111上进行书写答题时，能够直观地看到书写区域的边界，以使书写时不超出该边界，保证后续拍照时，答题信息的完整性。

在本实施方式中，如图2、图3、图4所示，辅助答题装置100还包括滑动机构106，机座101呈矩形设置，滑动机构106沿机座101的长度方向设置于机座101的一侧，支撑杆102的下端通过滑动机构106与机座101连接，滑动机构106用于带动支撑杆102沿机座101的长度方向移动。通过设置滑动机构106，使得支撑杆102能够沿机座101的长度方向移动，从而带动支撑杆102上端的摄像投影模块103能够沿机座101的长度方向移动，这样便能在沿机座101的长度方向实现投影区域和拍摄区域的改变，实现一张书写纸104上答完一道题后，移动投影区域和拍摄区域进行另一道题目的投影和另一道题目的答题图像的拍照。如图7所示，首先通过投影装置1033将第一道题目投影在书写纸104上的第一投影区域，答题人员在第一答题区域进行书写答题，书写完毕后，进行拍照上传，然后通过滑动机构106移动摄像投影模块103，使得投影装置1033将第二道题目投射到书写纸104的第二投影区域，答题人员在第二答题区域进行书写答题，答题完毕后，再对第二题进行拍照上传。当然，也可以两道题都答完后，对整张书写纸1047上书写的内容进行拍照上传。

进一步，在本实施方式中，如图2、图3、图4所示，滑动机构106包括滑槽1061、滑块1062、连接块1063、导向杆1064和两个杆座1065，滑槽1061沿机座101的长度方向设置于机座101的侧壁上，两个杆座1065设置于滑槽1061的两端且分别与机座101的侧壁固定连接，导向杆1064与滑槽1061平行设置，且导向杆1064的两端分别与对应的杆座1065固定连接，滑块1062可滑动地设置于滑槽1061内，连接块1063可滑动地套设于导向杆1064上，连接块1063靠近滑槽1061的一侧与滑块1062固定连接；连接块1063远离滑槽1061的一侧设有铰接座10631，支撑杆102的下端通过转轴10632铰接于铰接座10631上，支撑杆102能够通过转轴10632相对铰接座10631在竖直平面内转动180°。这样的滑动机构106滑动时稳定可靠，导向杆1064能够有效保证滑块1062和连接块1063顺畅滑动。将支撑杆102通过转轴10632相对铰接座10631在竖直平面内转动180°，便于不同书写习惯的使用者使用。参照图2，将滑动机构106和支撑杆102设置在机座101的左侧，这样便于习惯用右手书写的使用者使用；在图2中前后方位不变的基础上，将支撑杆102通过转轴10632相对铰接座10631在竖直平面内转动180°，或者将整个机座101通过转轴10632相对支撑杆102在竖直平面内转动180°，则会得到图3中的使用状态，滑动机构106和支撑杆102设置在机座101的右侧，这样便于习惯用左手书写的使用者使用。因此，通过这样的巧妙结构的设计，只要进行简单的转动变换，就能使得本辅助答题装置100同时满足左右手书写习惯不同的用户使用。

进一步，如图2、图3、图6所示，铰接座10631上还设有锁紧装置10633，锁紧装置10633用于在支撑杆102转动到位后对支撑杆102进行锁紧固定。具体地，锁紧装置10633包括设置于铰接座10631上的第一销孔106331和对应设置于支撑杆102上与第一销孔106331相适配的第一弹性卡销106332。

在本实施方式中，如图2、图3、图4所示，机座101具有与第一平面1011相对的第二平面1012，第二平面1012的结构与第一平面1011的结构相同。这样能够更好地同时满足左右手不同书写习惯的使用者。

在本实施方式中，如图2、图3、图5所示，支撑杆102的上端与摄像投影模块103可拆卸连接，摄像投影模块103在不使用时，可以拆卸下来，这样也便于整个辅助答题装置100的存放和携带；具体地，支撑杆102的上端设有USB插槽(图中未示出)，摄像投影模块103的模块主体1031的底面两端均设有与支撑杆102的上端相适配的杆槽10311，杆槽10311内设有与USB插槽相匹配的USB插头10312，摄像装置1032和投影装置1033均与USB插头10312电连接。通过支撑杆102上端的USB插槽和模块主体1031的底面的USB插头10312，不仅可以实现支撑杆102和摄像投影模块103之间的可拆卸连接，同时也能够实现摄像投影模块103与机座101之间的电连接。当辅助答题装置100处于便于习惯右手书写的使用者的使用状态时，支撑杆102的上端与模块主体1031的底面的左端的杆槽10311连接；当辅助答题装置100处于便于习惯左手书写的使用者的使用状态时，支撑杆102的上端与模块主体1031的底面的右端的杆槽10311连接。优选地，在本实施方式中，支撑杆102的上端的侧壁上设有第二弹性卡销1021，模块主体1031的侧壁上对应设有第二销孔(图中未示出)，使得支撑杆102与模块主体1031连接后能够通过第二弹性卡销1021和第二销孔进行进一步卡紧固定。优选地，在本实施方式中，模块主体1031的底面还设置有一圈LED灯条10313，LED灯条10313与USB插头10312电连接，通过LED灯条10313不仅可以进行书写照明，使得本辅助答题装置100具有台灯的功能，还可以进行拍照补光，提高拍照效果。优选地，模块主体1031的顶部还设有按键组件10314，通过按键组件10314的各个功能按键可以进行整个辅助答题装置100的电源的开关、投影装置1033的开关、拍照设备的开关、视频或照片的拍摄以及LED灯条10313的开关。

在本实施方式中，如图2、图3、图6所示，支撑杆102包括上杆体1022和下杆体1023，上杆体1022的下端与下杆体1023的上端铰接，上杆体1022为伸缩杆。将支撑杆102设置成相互铰接的上杆体1022和下杆体1023，便于不使用的情况下对支撑杆102进行折叠，从而使得整个辅助答题装置100占用更小的空间，更加便携；具体地，上杆体1022和下杆体1023的铰接后的转动松紧度保持适中，使得上杆体1022和下杆体1023之间既能在外力的作用下相互折叠，又能在上杆体1022和下杆体1023相互转动呈竖直状态后能够在不需要外力的作用下保持竖直而不使上杆体1022倒下，当然，也可以使用固定结构在上杆体1022和下杆体1023相互转动呈竖直状态后对两者进行固定，避免使用状态下两者相互转动；上杆体1022设置为伸缩杆，这样使得整个支撑杆102的长度可调，也即支撑杆102的高度可调，从而便于通过调整支撑杆102对投影装置1033投射在书写平台10111上的投射区域的大小和摄像装置1032的拍摄区域的大小可以根据需要进行调节。优选地，在上杆体1022的外杆的侧壁沿上杆体1022的长度方向均匀间隔设置有多个第三销孔1024，上杆体1022的内杆侧壁上对应设有一个与第三销孔1024相匹配的第三弹性卡销1025，通过第三弹性卡销1025和第三销孔1024的配合，对伸缩到位后的上杆体1022的内杆进行限位固定。

综上可知，本实施例提供了一种在线教育教学方法，包括获取教师终端发布的题目信息；通过投影装置将题目信息投射至答题人员可以看到的区域；通过摄像装置拍摄包含答题人员的答题信息的答题照片，其中，答题信息为答题人员书写在书写纸上的对应题目信息的答题内容；将答题照片进行噪声去除和倾斜矫正处理，生成答题文档；将答题文档发送并存储至服务器，以使教师终端可以通过访问服务器查看答题文档。本实施例通过投影装置将题目信息投射至答题人员可以看到的区域，同时，答题人员在普通的书写纸上进行答题，然后通过摄像装置将答题人员在书写纸上书写的答案进行拍照上传至服务器，便于教师端批阅，这样，整个在线教育教学的答题过程中，答题人员无需通过按键、触屏或电子手写板进行答题输入，而是在普通书写纸上进行答题，答题效率高，能够进行包括画图题等题型的答题，突破了现有的在线教育中直接通过电子设备进行答题只能进行文字性答案输入的局限，且保持了学生平时上课或作业过程中通过普通书写笔和书写纸进行书写的传统习惯，有效提升在线教育中答题过程中的书写体验感，从而有效提高教学效率。本发明能够有效解决了现有技术中在线教育系统仅能够进行文字性答题信息的输入，存在很大的局限性的问题。

根据本发明的另一个方面，本发明还提供了一种在线教育教学系统，如图8所示，所述系统包括：

教师终端801，用于发布题目信息；

由于目前的在线教学主要基于APP等进行，教师通过在网上布置作业或考试题，学生通过安装有相应教学APP的智能手机等智能终端进行答题。这样的教学模式下，学生只能直接通过智能终端的按键或触屏输入答题信息或者通过与智能终端通讯连接的电子手写板输入答题信息，这样的答题输入方式仅限于文字性信息的输入，对于涉及到需要绘图的题目就无法进行输入，因此，给线上教育带来了很大的局限性。为了突破这种局限，本发明提供了一种在线教育系统，首先，通过教师终端801发布的题目信息。具体的，教师终端801可以是PC端或者智能手机等，教师终端801可以将题目信息发送至系统服务器805，系统服务器805对教师终端801发送的题目信息进行存储。获取终端终端发布的题目信息具体可以是通过与服务器805通讯连接的学生终端从服务器805下载相应的题目信息。

投影装置802，用于将题目信息投射至答题人员可以看到的区域；

获取到题目信息后，将题目信息发送至与学生终端通讯连接的投影装置802，通过投影装置802将题目信息投射至答题人员(即学生)可以看到的区域，这样，学生就能根据题目信息进行后续的答题。

摄像装置803，用于拍摄包含答题人员的答题信息的答题照片，其中，答题信息为答题人员书写在书写纸上的对应题目信息的答题内容；

学生答题过程中，在普通的书写纸上书写答题信息，该答题信息为学生书写在书写纸上的对应题目信息的答题内容，答题完毕后，通过摄像装置803拍摄包含答题信息的答题照片。这样，学生无需通过现有在线教育方法中通过键盘、触屏或电子书写板的方式进行答题，而是直接通过书写纸进行答题，因此可以进行包括需要画图等绘图题型以及文字性答案的题型的答复，对于答题题型无任何局限性。

图片处理器804，用于将答题照片进行噪声去除和倾斜矫正处理，生成答题文档，并发送至服务器805；

对答题信息拍照完毕后，由于数字图像在数字化和传输过程中常受到成像设备与外部环境噪声干扰等影响，需要将答题照片进行噪声去除和倾斜矫正等图片数据的处理，然后根据处理后的图片生成答题文档。对答题照片进行噪声去除的处理方法，可以采用中值滤波法、高斯滤波法、均值滤波法、维纳滤波法或者傅里叶滤波法。在本实施方式中，采用均值滤波法，均值滤波也称为线性滤波，其采用的主要方法为邻域平均法。线性滤波的基本原理是用均值代替原图像中的各个像素值，即对待处理的当前像素点(x，y)，选择一个模板，该模板由其近邻的若干像素组成，求模板中所有像素的均值，再把该均值赋予当前像素点(x，y)，作为处理后图像在该点上的灰度g(x，y)，即g(x，y)＝1/m∑f(x，y)m为该模板中包含当前像素在内的像素总个数。滤波去噪后，对该图像进行进一步的矫正处理，这样，有效提高答题文档的可读性。图像处理完成后，将处理后的图片转换成WORD文档或者PDF文档等文档的形式，得到答题文档。

服务器805，用于接收并存储题目信息和答题文档，以使教师终端801可以通过访问服务器805查看答题文档。

最后，将得到的答题文档发送至服务器805进行存储，使得教师终端801可以随时通过访问服务器805对学生的答题进行批阅，从而方便地完成整个线上教育教学过程中的作业或考试环节。

具体地，在本实施方式中，投影装置802和摄像装置803集成于一个辅助答题装置上，辅助答题装置内设有主控模块806，主控模块806通过通讯模块807与服务器805通讯连接，通过主控模块806实现辅助答题装置与服务器805之间的数据交互，同时，通过主控模块806对摄像装置803和投影装置802的工作状态进行控制，辅助答题装置的具体结构如上述方法实施例中图2-7所示。

综上可知，本发明提供了一种在线教育教学系统，通过获取教师终端发布的题目信息；通过投影装置将题目信息投射至答题人员可以看到的区域；通过摄像装置拍摄包含答题人员的答题信息的答题照片，其中，答题信息为答题人员书写在书写纸上的对应题目信息的答题内容；将答题照片进行噪声去除和倾斜矫正处理，生成答题文档；将答题文档发送并存储至服务器，以使教师终端可以通过访问服务器查看答题文档。本实施例通过投影装置将题目信息投射至答题人员可以看到的区域，同时，答题人员在普通的书写纸上进行答题，然后通过摄像装置将答题人员在书写纸上书写的答案进行拍照上传至服务器，便于教师端批阅，这样，整个在线教育教学的答题过程中，答题人员无需通过按键、触屏或电子手写板进行答题输入，而是在普通书写纸上进行答题，答题效率高，能够进行包括画图题等题型的答题，突破了现有的在线教育中直接通过电子设备进行答题只能进行文字性答案输入的局限，且保持了学生平时上课或作业过程中通过普通书写笔和书写纸进行书写的传统习惯，有效提升在线教育中答题过程中的书写体验感，从而有效提高教学效率。本发明能够有效解决了现有技术中在线教育系统仅能够进行文字性答题信息的输入，存在很大的局限性的问题。

本实施例中，所述在线教育教学系统集成的模块/单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(ROM，Read-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM，RandomAccessMemory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是，所述计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减，例如在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不包括电载波信号和电信信号。

本领域的技术人员能够理解，尽管在此的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本发明的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在下面的权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (6)

1.一种在线教育教学方法，其特征在于，包括如下步骤：

获取教师终端发布的题目信息；

通过投影装置将所述题目信息投射至答题人员可以看到的区域；

通过摄像装置拍摄包含答题人员的答题信息的答题照片，其中，所述答题信息为答题人员书写在书写纸上的对应所述题目信息的答题内容；

将所述答题照片进行噪声去除和倾斜矫正处理，生成答题文档；

将答题文档发送并存储至服务器，以使所述教师终端可以通过访问所述服务器查看所述答题文档；

所述投影装置和摄像装置集成于一个辅助答题装置上，其中，

所述辅助答题装置包括机座、支撑杆和摄像投影模块；

所述摄像投影模块设置于所述机座的正上方，所述支撑杆的上端与所述摄像投影模块连接，所述支撑杆的下端与所述机座连接，所述机座具有第一平面，所述第一平面具有用于放置所述书写纸的书写平台；

所述摄像投影模块包括呈长方体设置的模块主体，所述摄像装置和投影装置均设置于所述模块主体内，且所述摄像装置的镜头和投影装置的镜头均正对所述书写平台设置，其中，

所述投影装置用于将所述题目信息投射至放置在所述书写平台上的所述书写纸的表面，所述摄像装置用于拍摄所述书写纸上书写的所述答题信息的答题照片；

所述辅助答题装置还包括滑动机构，所述机座呈矩形设置，所述滑动机构沿所述机座的长度方向设置于所述机座的一侧，所述支撑杆的下端通过所述滑动机构与所述机座连接，所述滑动机构用于带动所述支撑杆沿所述机座的长度方向移动；

所述滑动机构包括滑槽、滑块、连接块、导向杆和两个杆座，所述滑槽沿所述机座的长度方向设置于所述机座的侧壁上，两个所述杆座设置于所述滑槽的两端且分别与所述机座的侧壁固定连接，所述导向杆与所述滑槽平行设置，且所述导向杆的两端分别与对应的杆座固定连接，所述滑块可滑动地设置于所述滑槽内，所述连接块可滑动地套设于所述导向杆上，所述连接块靠近所述滑槽的一侧与所述滑块固定连接；所述机座具有与所述第一平面相对的第二平面，所述第二平面的结构与所述第一平面的结构相同，所述连接块远离所述滑槽的一侧设有铰接座，所述支撑杆的下端通过转轴铰接于所述铰接座上，所述支撑杆能够通过所述转轴相对所述铰接座在竖直平面内转动180°，以满足左右手书写习惯不同的用户使用；

铰接座上还设有锁紧装置，锁紧装置用于在支撑杆转动到位后对支撑杆进行锁紧固定，锁紧装置包括设置于铰接座上的第一销孔和对应设置于支撑杆上与第一销孔相适配的第一弹性卡销；

支撑杆的上端与摄像投影模块可拆卸连接，支撑杆的上端设有USB插槽，摄像投影模块的模块主体的底面两端均设有与支撑杆的上端相适配的杆槽，杆槽内设有与USB插槽相匹配的USB插头，摄像装置和投影装置均与USB插头电连接；当辅助答题装置处于便于习惯右手书写的使用者的使用状态时，支撑杆的上端与模块主体的底面的左端的杆槽连接；当辅助答题装置处于便于习惯左手书写的使用者的使用状态时，支撑杆的上端与模块主体的底面的右端的杆槽连接；

支撑杆包括上杆体和下杆体，上杆体的下端与下杆体的上端铰接，上杆体为伸缩杆。

2.根据权利要求1所述的在线教育教学方法，其特征在于，所述辅助答题装置还包括显示装置，所述机座的第一平面的一端设有用于放置所述显示装置的放置槽，所述显示装置用于实时显示所述摄像装置的拍摄范围和/或拍摄的图像，以确定书写答题时的书写区域。

3.根据权利要求2所述的在线教育教学方法，其特征在于，通过摄像装置拍摄包含答题人员的答题信息的答题照片之前，还包括：

调整所述摄像装置的拍摄角度和/或拍摄距离，以使所述书写纸上书写的所述答题信息完全位于所述摄像装置的所述拍摄范围之内。

4.根据权利要求2所述的在线教育教学方法，其特征在于，所述方法还包括：

通过边界识别方法从所述摄像装置拍摄的图像中自动识别出所述书写区域的边界。

5.根据权利要求4所述的在线教育教学方法，其特征在于，所述方法还包括：

以线激光的形式将所述书写区域的边界投射至所述第一平面。

6.一种利用权利要求1-5任意一项所述的方法进行在线教育教学的系统，其特征在于，所述系统包括：

教师终端，用于发布题目信息；

投影装置，用于将所述题目信息投射至答题人员可以看到的区域；

摄像装置，用于拍摄包含答题人员的答题信息的答题照片，其中，所述答题信息为答题人员书写在书写纸上的对应所述题目信息的答题内容；

图片处理器，用于将所述答题照片进行噪声去除和倾斜矫正处理，生成答题文档，并发送至服务器；

服务器，用于接收并存储所述题目信息和所述答题文档，以使所述教师终端可以通过访问所述服务器查看所述答题文档。

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