CN117075740B

CN117075740B - 一种电子白板版面自动调整方法、装置和系统

Info

Publication number: CN117075740B
Application number: CN202311330732.2A
Authority: CN
Inventors: 黄淑靓; 王金涛
Original assignee: Shenzhen City Baoshida Photoelectric Co ltd
Current assignee: Shenzhen City Baoshida Photoelectric Co ltd
Priority date: 2023-10-16
Filing date: 2023-10-16
Publication date: 2024-05-24
Anticipated expiration: 2043-10-16
Also published as: CN117075740A

Abstract

本发明涉及计算机领域，特别是涉及一种电子白板版面自动调整方法、装置和系统，其中方法包括识别电子白板上的板书内容，并将板书内容划分成若干个子内容；依据各个子内容的位置在电子白板版面上取若干个子版面；在电子白板的中央确定设定尺寸的第一显示区域，将其它区域作为第二显示区域，并依据学生的观看视角调整第一显示区域的尺寸和位置；监测教师的视线位置，并依据视线位置确定目标子版面；将目标子版面移动至第一显示区域，其余子版面移动至第二显示区域；本申请能够自动将教师的板书内容划分为若干个子内容，并且能够依据教师的视线位置自动将老师意图讲解的子内容移动至电子白板的中央位置，进而保证了良好的课堂教学效果。

Description

一种电子白板版面自动调整方法、装置和系统

技术领域

本发明涉及计算机领域，特别是涉及一种电子白板版面自动调整方法、装置和系统。

背景技术

电子白板（Electronic Whiteboard），也称为互动白板或数字白板，是一种可以在其表面书写、绘画和展示内容的设备。它结合了传统白板的功能和数字技术的优势，可以实现实时的交互和多媒体展示。

现有的电子白板广泛用于学校教学当中，教师在电子白板上板书以辅助其进行知识讲解；然而由于视角的因素，板书内容位于电子白板中央时对于大部分学生来说才是最佳视角，但部分情况下电子白板的版幅有限，其板书内容可能会占据整个电子白板的版面，即部分内容会位于电子白板的边角处，不便于学生观看，会对教学效果造成影响；另一种情况，电子白板的版幅过大，部分教师受限于身高和臂长因素，只能在电子白板靠下部分的版面板书，也不便于学生观看。

因此，现有的电子白板存在难以对电子白板上的内容的位置进行自动调节进而会影响教学质量的问题。

发明内容

基于此，有必要针对上述的问题，提供一种电子白板版面自动调整方法、装置和系统。

本发明实施例是这样实现的，一种电子白板版面自动调整方法，所述方法包括：

S1：识别电子白板上的板书内容，并将板书内容划分成若干个子内容；

S2：依据各个子内容的位置在电子白板版面上取若干个子版面，每一个子版面包括一个子内容；

S3：在电子白板的中央确定设定尺寸的第一显示区域，将其它区域作为第二显示区域，并依据学生的观看视角调整第一显示区域的尺寸和位置；

S4：监测教师的视线位置，并依据视线位置确定目标子版面；

S5：将目标子版面移动至第一显示区域，其余子版面移动至第二显示区域。

在其中一个实施例中，本发明提供了一种电子白板版面自动调整装置，所述装置包括：

第一处理模块，用于识别电子白板上的板书内容，并将板书内容划分成若干个子内容；

第二处理模块，用于依据各个子内容的位置在电子白板版面上取若干个子版面，每一个子版面包括一个子内容；

第三处理模块，用于在电子白板的中央确定设定尺寸的第一显示区域，将其它区域作为第二显示区域，并依据学生的观看视角调整第一显示区域的尺寸和位置；

监测模块，用于监测教师的视线位置，并依据视线位置确定目标子版面；

第四处理模块，用于将目标子版面移动至第一显示区域，其余子版面移动至第二显示区域。

在其中一个实施例中，本发明提供了一种电子白板版面自动调整系统，所述系统包括：

电子白板，用于显示教学内容；

摄像头，用于采集老师和学生的视线；

计算机设备，与电子白板和摄像头连接，用于执行所述的电子白板版面自动调整方法。

本申请提供了一种电子白板版面自动调整方法、装置和系统，其中方法包括识别电子白板上的板书内容，并将板书内容划分成若干个子内容；依据各个子内容的位置在电子白板版面上取若干个子版面；在电子白板的中央确定设定尺寸的第一显示区域，将其它区域作为第二显示区域，并依据学生的观看视角调整第一显示区域的尺寸和位置；监测教师的视线位置，并依据视线位置确定目标子版面；将目标子版面移动至第一显示区域，其余子版面移动至第二显示区域；本申请能够自动将教师的板书内容划分为若干个子内容，并且能够依据教师的视线位置自动将老师意图讲解的子内容所在的子版面移动至电子白板的中央位置，保证了学生的观看效果，进而保证了良好的课堂教学效果。

附图说明

图1为一个实施例中提供的电子白板版面自动调整方法的流程图；

图2为一个实施例中提供的电子白板版面自动调整方法的教师使用场景示意图；

图3为一个实施例中提供的电子白板版面自动调整方法的电子白板的显示示意图；

图4为一个实施例中提供的电子白板版面自动调整装置的模块图；

图5为一个实施例中提供的电子白板版面自动调整系统的组成图；

图6为一个实施例中计算机设备的内部结构框图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

可以理解，本发明所使用的术语“第一”、“第二”等可在本文中用于描述各种元件，但除非特别说明，这些元件不受这些术语限制。这些术语仅用于将第一个元件与另一个元件区分。举例来说，在不脱离本发明的范围的情况下，可以将第一xx脚本称为第二xx脚本，且类似地，可将第二xx脚本称为第一xx脚本。

如图1所示，在一个实施例中，提出了一种电子白板版面自动调整方法，所述方法包括：

在本实施例中，本方法在计算机设备中执行，计算机设备与电子白板相连接，计算机设备可以是独立的物理服务器或终端，也可以是多个物理服务器构成的服务器集群，可以是提供云服务器、云数据库、云存储和CDN等基础云计算服务的云服务器；电子白板是一个互动显示屏，互动显示屏是一种带有触摸屏幕的高清显示器，用户可以在屏幕上直接进行书写、绘图和操作，即可以直接在电子白板上进行板书；本方法通过摄像头采集教师和学生的视线，摄像头可以设置多个，并且一部分摄像头设置在电子白板旁，以便于采集教师的视线，一部分摄像头设置在教室中靠近学生的位置，以便于采集学生的视线，各个摄像头与计算机设备连接，摄像头可以采用高倍数光学变焦镜头，可以实现远距离目标的放大拍摄，保持图像清晰度。

在本申请中，教师在电子白板上的板书内容可能包括多个具有不同主题的子内容，教师对学生进行讲解的时候通常在同一时间只能就某一子内容进行，因此本方法先将电子白板上的整体的板书内容拆分为多个子内容，方便教师进行选取和讲解；进一步，为了方便学生的观看，本方法先将各个子内容所在的区域版面（即子版面）从整体的版面上拆解出来，在依据各个学生的观看视角选定一个最佳的观看区域，即第一显示区域，然后依据教师的视线确定教师想要讲解的目标子内容，随后将目标子内容所在的目标子版面移动至第一显示区域，然后将其它的子版面排列在第一显示区域之外的显示区域，即第二显示区域，保证了学生的观看效果，进而保证了教学效果；在一个子内容讲解完之后，教师的视线移动到第二显示区域的某个子版面，该子板面被确定为下一个目标子版面，随即将该目标子版面移动到第一显示区域，同时将上一个目标子版面移动回第二显示区域，即可以视线对于每一个教师要讲解的子内容的良好显示内容，进一步提升其教学质量。

作为一个优选的实施例，在教师板书时，记录每一个板书笔画对应的板书时间点，所述将板书内容划分成若干个子内容包括：

S11：依据各个板书时间点确定若干个板书时间间隔；

S12：将大于预设时间间隔的板书时间间隔作为第一时间间隔；

S13：取一个第一时间间隔，依据隔断符数据库识别该第一时间间隔之前的一个板书时间点的板书笔画与该第一时间间隔之后的一个板书时间点的板书笔画中是否存在隔断符，所述隔断符为教师在板书的两个不同子内容之间设置的标识符，隔断符数据库中记载有历史上不同类型的隔断符；

S14：若存在隔断符，则突出显示隔断符；

S15：重复执行步骤S13至步骤S14，直至将所有间隔符突出显示；

S16：将每两个隔断符之间的板书内容作为一个子内容，若一个板书内容只对应一个隔断符，则该板书内容为起始板书内容或结尾板书内容，将该板书内容作为一个子内容。

在本实施例中，板书时间点为板书笔画完成的时间点，隔断符数据库中的隔断符包括标点符号，比如句号、感叹号等，也包括隔断格式，比如空格、换行等，在此不作限定；预设时间间隔可以是30秒、1分钟或者其它时长，举例说明，若预设时间间隔为30秒，一个板书笔画对应的板书时间点为9时12分18秒，下一个板书笔画对应的板书时间点为9时12分52秒，中间的间隔时长为34秒大于30秒，该时间间隔为第一时间间隔，此时判断上述两个板书时间点对应的板书笔画是否有隔断符，如果有隔断符则将该隔断符突出显示，突出显示的方式可以采用高亮、做标记等方式；最后将各个隔断符间隔出来的板书内容作为子内容。

作为一个优选的实施例，所述依据各个子内容的位置在电子白板版面上取若干个子版面包括：

S21：取一个子内容作为第一子内容；

S22：识别该第一子内容的每一个板书笔画的位置；

S23：在电子白板版面上确定能够将第一子内容的每一个板书笔画包围的第一轮廓；

S24：将该第一轮廓内的版面作为该第一子内容对应的子版面；

S25：取另一个子内容作为第一子内容，执行步骤S22至步骤S24，进而得到另一个子内容对应的子版面，重复执行本步骤，直至得到每一个子内容对应的子版面。

在本实施例中，第一轮廓是能够将对应的子内容中的每一个板书笔画包围起来的最小轮廓，第一轮廓的形状可以设定为规则形状，比如方形、矩形等，也可以是不规则形状，在此不作限定。

作为一个优选的实施例，所述依据学生的观看视角调整第一显示区域的尺寸和位置包括：

取一个学生的第一视线和正视前方的视线之间的夹角作为观看视角，重复执行本步骤，以得到每一个学生的观看视角，其中，第一视线为第一学生的眉心与第一显示区域中心点的连线；

计算观看视角大于设定视角的学生的数量占学生总数量的第一比例；

判断第一比例是否大于预设比例；

若第一比例大于预设比例，则调整第一显示区域的尺寸和位置，直至第一比例不大于预设比例。

在本实施例中，设定视角的度数可以是30°、40°或则其它度数，第一比例可以是10%、20%或者其它比例，在此不作限定；第一显示区域的初始位置的中心与电子白板的中心重合，其尺寸依据白板的具体尺寸而定，在此不作限定；本申请可以实时对学生的观看视角进行监测，进而可以对第一显示区域进行实时性的调节，使其总是能够给学生带来最佳观看效果。

如图2所示，作为一个优选的实施例，所述监测教师的视线位置，并依据视线位置确定目标子版面包括：

监测教师的眼球在某一位置的停留时长是否大于第一时长；

若停留时长大于第一时长，则识别眼球在该位置时的第二视线，第二视线的一端位于眼球瞳孔；

判断第二视线的另一端是否位于电子白板的版面上；

若第二视线的另一端位于电子白板的版面上，识别该第二视线的另一端所在的子版面，并将该子版面突出显示，以供教师确认是否该子版面是否是目标子版面；

若接收到教师确认该子版面是目标子版面的信号，则将该子版面作为目标子版面。

在本实施例中，第二视线即以教师的眼球瞳孔为起始点的线（起始点为瞳孔中央，并且第二视线与过其实点的切平面垂直），由于物体发出的光经过瞳孔再传递给视觉神经，人才能看到物体，因此由瞳孔发出的第二视线所对应的物体可视为人正在注视的物体；本申请设定为教师注视某一个子版面（即第二视线的另一端位于某一个子版面）第一时长后（比如3秒、5秒或者其它时长），即对该子版面进行突出显示，比如高亮处理，如果该子版面是教师想要讲解的子内容所在的子版面，则做出确认动作，比如点头，随即该子版面被作为目标子版面。

作为一个优选的实施例，所述将目标子版面移动至第一显示区域，其余子版面移动至第二显示区域包括：

将目标子版面移动至第一显示区域，并调节目标子版面的尺寸，以适应不同远近的学生观看；

将其余子版面移动至第二显示区域，并将各个第二显示区域中的子版面按照对应的子内容的板书时间的先后顺序进行排列。

所述调节目标子版面的尺寸包括：

确定距离电子白板最远的学生为目标学生；

监测目标学生与电子白板之间的第一视距；

依据视距与版面尺寸的关系表和第一视距确定目标子版面的第一版面尺寸，其中，视距与版面尺寸的关系表中包括若干个视距以及每一个视距对应的能使具有设定视力的学生看清版面内容的版面的尺寸；

将目标子版面的尺寸调整至第一版面尺寸。

在本实施例中，第一显示区域位于电子白板中央，第二显示区域位于电子白板边缘，第二显示区域的宽度可能比子版面的长度或者宽度更小，以至于无法将子版面放入第二显示区域中，因此在将子版面移动至第二显示区域之前，先缩小子版面的面积（同步缩小其中的子内容的面积），再将其移入第二显示区域，使其不会超出第二显示区域的范围；放置在第二显示区域中的各个子版面，按照其中的字内容的板书时间先后进行排序，如图3所示，排序的方式可以是取电子白板左上角的区域作为第一个子版面的放置区域，其它的子版面按照顺序以顺时针方向放置在环形的第二显示区域中；第一显示区域的面积通常设置为比子版面的面积更大，在目标子版面移动至第一显示区域之后，目标子版面中的内容字体可能偏小，不利于学生观看，可以依据学生距离电子白板的距离对目标子版面的尺寸进行调节，调节时所依据的距离为离电子白板最远的一个学生的距离，最远的学生能够看清，则更近的学生也能看清；设定视力为5.0，或者4.8、4.6，此为可选的数值，在此不作限定。

如图4所示，在一个实施例中，提供了一种电子白板版面自动调整装置，所述装置包括：

在本申请中，各模块实现各自功能的过程，具体可参考前述图1所示实施例的描述，此处不再赘述。

如图5所示，在一个实施例中，提供了一种电子白板版面自动调整系统，所述系统包括：

电子白板，用于显示教学内容；

摄像头，用于采集老师和学生的视线；

在本实施例中，计算机设备通过调节调节摄像头的焦距以及朝向以捕捉教师和学生的视线，并且基于此对电子白板的显示内容和排版方式进行调节，以实现电子白板版面自动调整方法，具体为先将电子白板上的整体的板书内容拆分为多个子内容，方便教师进行选取和讲解；进一步，为了方便学生的观看，本方法先将各个子内容所在的区域版面（即子版面）从整体的版面上拆解出来，在依据各个学生的观看视角选定一个最佳的观看区域，即第一显示区域，然后依据教师的视线确定教师想要讲解的目标子内容，随后将目标子内容所在的目标子版面移动至第一显示区域，然后将其它的子版面排列在第一显示区域之外的显示区域，即第二显示区域，保证了学生的观看效果，进而保证了教学效果；在一个子内容讲解完之后，教师的视线移动到第二显示区域的某个子版面，该子板面被确定为下一个目标子版面，随即将该目标子版面移动到第一显示区域，同时将上一个目标子版面移动回第二显示区域，即可以视线对于每一个教师要讲解的子内容的良好显示内容，进一步提升其教学质量。

图6示出了一个实施例中计算机设备的内部结构图。如图6所示，该计算机设备包括该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器、网络接口、输入装置和显示屏。其中，存储器包括非易失性存储介质和内存储器。该计算机设备的非易失性存储介质存储有操作系统，还可存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时，可使得处理器实现本发明实施例提供的电子白板版面自动调整方法。该内存储器中也可储存有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时，可使得处理器执行本发明实施例提供的电子白板版面自动调整方法。计算机设备的显示屏可以是液晶显示屏或者电子墨水显示屏，计算机设备的输入装置可以是显示屏上覆盖的触摸层，也可以是计算机设备外壳上设置的按键、轨迹球或触控板，还可以是外接的键盘、触控板或鼠标等。

本领域技术人员可以理解，图6中示出的结构，仅仅是与本发明方案相关的部分结构的框图，并不构成对本发明方案所应用于其上的计算机设备的限定，具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。

在一个实施例中，本发明实施例提供的电子白板版面自动调整装置可以实现为一种计算机程序的形式，计算机程序可在如图6所示的计算机设备上运行。计算机设备的存储器中可存储组成该电子白板版面自动调整装置的各个程序模块，比如，图4所示的第一处理模块、第二处理模块、第三处理模块、监测模块和第四处理模块。各个程序模块构成的计算机程序使得处理器执行本说明书中描述的本发明各个实施例的电子白板版面自动调整方法中的步骤。

例如，图6所示的计算机设备可以通过如图4所示的电子白板版面自动调整装置中的第一处理模块执行步骤S1；计算机设备可通过第二处理模块执行步骤S2；计算机设备可通过第三处理模块执行步骤S3；计算机设备可通过监测模块执行步骤S4；计算机设备可通过第四处理模块执行步骤S5。

在一个实施例中，提出了一种计算机设备，所述计算机设备包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤：

S2：依据各个子内容的位置在电子白板版面上取若干个子版面；

在一个实施例中，提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时，使得处理器执行以下步骤：

应该理解的是，虽然本发明各实施例的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，各实施例中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段，这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些子步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本发明所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器（ROM）、可编程ROM（PROM）、电可编程ROM（EPROM）、电可擦除可编程ROM（EEPROM）或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器（RAM）或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM以多种形式可得，诸如静态RAM（SRAM）、动态RAM（DRAM）、同步DRAM（SDRAM）、双数据率SDRAM（DDRSDRAM）、增强型SDRAM（ESDRAM）、同步链路（Synchlink） DRAM（SLDRAM）、存储器总线（Rambus）直接RAM（RDRAM）、直接存储器总线动态RAM（DRDRAM）、以及存储器总线动态RAM（RDRAM）等。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims

1.一种电子白板版面自动调整方法，其特征在于，所述方法包括：

S5：将目标子版面移动至第一显示区域，其余子版面移动至第二显示区域；

在教师板书时，记录每一个板书笔画对应的板书时间点，所述将板书内容划分成若干个子内容包括：

S11：依据各个板书时间点确定若干个板书时间间隔；

S14：若存在隔断符，则突出显示隔断符；

S16：将每两个隔断符之间的板书内容作为一个子内容，若一个板书内容只对应一个隔断符，则该板书内容为起始板书内容或结尾板书内容，将该板书内容作为一个子内容；

所述依据各个子内容的位置在电子白板版面上取若干个子版面包括：

S21：取一个子内容作为第一子内容；

S22：识别该第一子内容的每一个板书笔画的位置；

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述依据学生的观看视角调整第一显示区域的尺寸和位置包括：

判断第一比例是否大于预设比例；

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述监测教师的视线位置，并依据视线位置确定目标子版面包括：

监测教师的眼球在某一位置的停留时长是否大于第一时长；

判断第二视线的另一端是否位于电子白板的版面上；

若第二视线的另一端位于电子白板的版面上，识别该第二视线的另一端所在的子版面，并将该子版面突出显示，以供教师确认该子版面是否是目标子版面；

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将目标子版面移动至第一显示区域，其余子版面移动至第二显示区域包括：

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述调节目标子版面的尺寸包括：

确定距离电子白板最远的学生为目标学生；

监测目标学生与电子白板之间的第一视距；

将目标子版面的尺寸调整至第一版面尺寸。

6.一种电子白板版面自动调整装置，其特征在于，所述装置包括：

第四处理模块，用于将目标子版面移动至第一显示区域，其余子版面移动至第二显示区域；

S11：依据各个板书时间点确定若干个板书时间间隔；

S14：若存在隔断符，则突出显示隔断符；

S21：取一个子内容作为第一子内容；

S22：识别该第一子内容的每一个板书笔画的位置；

7.一种电子白板版面自动调整系统，其特征在于，所述系统包括：

电子白板，用于显示教学内容；

摄像头，用于采集老师和学生的视线；

计算机设备，与电子白板和摄像头连接，用于执行如权利要求1-5任意一项权利要求所述的电子白板版面自动调整方法。