KR102044435B1 - Electronic teaching desk system - Google Patents
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Abstract
본 발명에 따른 전자 교탁 시스템은 교탁과, 투명보드와, 카메라와, 디스플레이 장치, 및 시스템 제어부를 포함한다. 투명보드는 교탁에 배치되며, 판서가 가능하게 형성된다. 카메라는 투명보드의 후방에 배치되며, 투명보드에 판서된 판서 영상을 획득한다. 디스플레이 장치는 투명보드의 후방에 배치되며, 강의자료 영상을 표시할 때마다 투명보드로 투영시키며, 강의자료 영상을 표시하지 않을 때마다 투명해진 상태로 카메라에 의해 투명보드의 판서 영상이 획득되게 한다. 시스템 제어부는 디스플레이 장치로 강의자료 영상의 송출 여부를 제어하며, 디스플레이 장치로 강의자료 영상을 송출하지 않을 때마다 카메라로부터 획득된 영상을 제공받아 배경 제거 및 좌우 반전시켜 판서 영상을 추출하고 추출된 판서 영상을 강의자료 영상과 합성한 후 합성 강의 영상을 출력한다.The electronic teaching system according to the present invention includes a teaching desk, a transparent board, a camera, a display device, and a system controller. The transparent board is placed in the table, and writing is possible. The camera is disposed behind the transparent board and acquires a writing image written on the transparent board. The display device is disposed behind the transparent board, and projects the lecture material image onto the transparent board whenever it is displayed, and makes the writing image of the transparent board acquired by the camera in a transparent state whenever the lecture material image is not displayed. . The system controller controls whether or not the lecture data image is transmitted to the display device. Whenever the lecture data image is not transmitted to the display device, the system controller receives the image obtained from the camera, removes the background, reverses the image, extracts the written image, and extracts the extracted writing. After synthesizing the images with the lecture data images, the synthesized lecture images are output.
Description
본 발명은 학교나 기업체의 교실, 강의실에서 강의, 교육용으로 사용될 수 있는 전자 교탁 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to an electronic teaching system that can be used for lectures and education in classrooms or classrooms of schools and businesses.
일반적으로, 학교나 기업체의 교실, 강의실 등에서 판서도구로 목재 칠판 또는 화이트 보드 등이 많이 이용되고 있다. 그러나, 목재 칠판의 경우에는 분필을 이용하기 때문에, 판서 내용을 지우개로 지울 때 분필가루로 인해 사용자의 건강을 해칠 수 있다는 문제가 있다. 화이트 보드의 경우에는 보드 마커로 판서하고 판서 내용을 지우개로 지우게 되는데, 흠집이 손쉽게 발생하여 판서 내용을 지울 때 깨끗하게 지워지지 않는 등의 문제가 있다.In general, wooden blackboards or white boards are widely used as writing tools in classrooms and classrooms of schools and corporations. However, in the case of a wooden blackboard, because chalk is used, there is a problem that the chalk powder may harm the user's health when the writing contents are erased with an eraser. In the case of a white board, the writing is done with a board marker and the writing contents are erased with an eraser. There is a problem that scratches are easily generated so that the writing contents are not erased cleanly.
또한, 이러한 판서도구들은 통상적으로 벽면에 설치되므로, 강의자는 수강생들을 등지고 판서를 하게 된다. 이는 강의자가 강의 통제권을 잃어버리는 주요 원인이 될 수 있다. 게다가, 강의자가 판서를 할 때 판서도구의 일부를 가리게 되므로, 수강생들은 판서 내용을 정확히 확인할 수 없는 문제가 있다.In addition, since these writing tools are usually installed on the wall, the lecturer writes with the students behind. This can be a major cause of lecturer's loss of control. In addition, when the lecturer writes, part of the writing tool is covered, so the students cannot accurately check the writing.
본 발명의 과제는 강의 편의성이 증대될 수 있고, 강의 통제권이 극대화될 수 있는 전자 교탁 시스템을 제공함에 있다.An object of the present invention is to provide an electronic teaching system that can increase the convenience of the lecture, the control of the lecture can be maximized.
상기의 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 전자 교탁 시스템은 교탁과, 투명보드와, 카메라와, 디스플레이 장치, 및 시스템 제어부를 포함한다. 투명보드는 교탁에 배치되며, 판서가 가능하게 형성된다. 카메라는 투명보드의 후방에 배치되며, 투명보드에 판서된 판서 영상을 획득한다. 디스플레이 장치는 투명보드의 후방에 배치되며, 강의자료 영상을 표시할 때마다 투명보드로 투영시키며, 강의자료 영상을 표시하지 않을 때마다 투명해진 상태로 카메라에 의해 투명보드의 판서 영상이 획득되게 한다. 시스템 제어부는 디스플레이 장치로 강의자료 영상의 송출 여부를 제어하며, 디스플레이 장치로 강의자료 영상을 송출하지 않을 때마다 카메라로부터 획득된 영상을 제공받아 배경 제거 및 좌우 반전시켜 판서 영상을 추출하고 추출된 판서 영상을 강의자료 영상과 합성한 후 합성 강의 영상을 출력한다.An electronic teaching system according to the present invention for achieving the above object includes a teaching desk, a transparent board, a camera, a display device, and a system controller. The transparent board is placed in the table, and writing is possible. The camera is disposed behind the transparent board and acquires a writing image written on the transparent board. The display device is disposed behind the transparent board, and projects the lecture material image onto the transparent board whenever it is displayed, and makes the writing image of the transparent board acquired by the camera in a transparent state whenever the lecture material image is not displayed. . The system controller controls whether or not the lecture data image is transmitted to the display device. Whenever the lecture data image is not transmitted to the display device, the system controller receives the image obtained from the camera, removes the background, reverses the image, extracts the written image, and extracts the extracted writing. After synthesizing the images with the lecture data images, the synthesized lecture images are output.
여기서, 디스플레이 장치는 교탁용 빔 프로젝터 및 LCD(Liquid Crystal Device)를 포함할 수 있다. 교탁용 빔 프로젝터는 투명보드의 후방에 배치되며, 좌우 반전된 강의자료 영상을 제공받아 투명보드로 투사할 수 있다. LCD는 투명보드의 배면에 부착되며, 온(ON) 구동에 따라 불투명해지면 교탁용 빔 프로젝터로부터 투사된 강의자료 영상을 투명보드로 투영시키며, 오프(OFF) 구동에 따라 투명해지면 카메라에 의해 투명보드의 판서 영상이 획득되게 할 수 있다. 또한, 시스템 제어부는 LCD를 온 구동시킬 때마다 강의자료 영상을 좌우 반전시켜 교탁용 빔 프로젝터로 송출하며, LCD를 오프 구동시킬 때마다 카메라로부터 획득된 영상을 제공받아 배경 제거 및 좌우 반전시켜 판서 영상을 추출하고 추출된 판서 영상을 강의자료 영상과 합성한 후 합성 강의 영상을 출력할 수 있다.Here, the display device may include a teaching beam projector and a liquid crystal device (LCD). The teaching beam projector is arranged behind the transparent board, and can receive the lecture image inverted left and right and project it onto the transparent board. The LCD is attached to the back of the transparent board, and when it becomes opaque according to the ON driving, it projects the lecture data image projected from the desk beam projector onto the transparent board, and becomes transparent by the camera when it becomes transparent according to the OFF driving. The written image of the can be obtained. In addition, the system controller inverts the lecture material image left and right each time the LCD is turned on and sends it to the teaching beam projector, and receives the image obtained from the camera every time the LCD is driven off, and removes the background and reverses the writing image. After extracting the image, synthesize the extracted writing image with the lecture data image and output the synthesized lecture image.
여기서, 디스플레이 장치는 투명보드의 배면에 부착되는 투명 OLED(organic light emitting diode) 디스플레이 장치로 이루어질 수 있다.Here, the display device may be a transparent OLED (organic light emitting diode) display device attached to the back of the transparent board.
여기서, 전자 교탁 시스템은 시스템 제어부로부터 출력된 합성 강의 영상을 제공받아 강의실의 스크린에 투사하는 강의실용 빔 프로젝터를 더 포함할 수 있다. 또한, 전자 교탁 시스템은 시스템 제어부로부터 출력된 합성 강의 영상을 인터넷 강의용 서버로 전송하는 통신부를 더 포함할 수 있다.Here, the electronic lecture table system may further include a classroom beam projector for receiving a synthesized lecture image output from the system control unit and projecting the synthesized lecture image onto the screen of the classroom. The electronic teaching system may further include a communication unit configured to transmit the synthesized lecture image output from the system controller to the Internet lecture server.
본 발명에 따르면, 강의자는 투명보드를 통해 강의자료 영상을 보면서 익숙한 보드마커로 판서할 수 있게 되므로, 강의 편의성이 증대될 수 있고, 항상 수강생들을 바라볼 수 있어 강의 통제권이 극대화될 수 있다. 강의자가 판서를 할 때 판서 내용을 가리지 않게 되므로, 수강생들은 판서 내용을 정확히 확인할 수 있다.According to the present invention, the lecturer can write the familiar board marker while watching the lecture data image through the transparent board, the convenience of the lecture can be increased, and the students can always watch the students can maximize the control of the lecture. When lecturers write, they will not be obscured by the writing, so students can check the writing accurately.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 교탁 시스템에 대한 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 전자 교탁 시스템에 대한 구성도이다.
도 3 및 도 4는 도 2에 있어서, 시스템 제어부의 제어 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 전자 교탁 시스템에 대한 구성도이다.1 is a perspective view of an electronic teaching system according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram of the electronic teaching system shown in FIG. 1.
3 and 4 are diagrams for describing a control process of the system controller in FIG. 2.
5 is a block diagram of an electronic teaching system in accordance with another embodiment of the present invention.
본 발명에 대해 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 여기서, 동일한 구성에 대해서는 동일부호를 사용하며, 반복되는 설명, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다. 본 발명의 실시형태는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.When described in detail with reference to the accompanying drawings for the present invention. Here, the same reference numerals are used for the same components, and repeated descriptions and detailed descriptions of well-known functions and configurations that may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention will be omitted. Embodiments of the present invention are provided to more completely explain the present invention to those skilled in the art. Accordingly, the shape and size of elements in the drawings may be exaggerated for clarity.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 교탁 시스템에 대한 사시도이다. 도 2는 도 1에 도시된 전자 교탁 시스템에 대한 구성도이다. 도 3 및 도 4는 도 2에 있어서, 시스템 제어부의 제어 과정을 설명하기 위한 도면이다.1 is a perspective view of an electronic teaching system according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a block diagram of the electronic teaching system shown in FIG. 1. 3 and 4 are diagrams for describing a control process of the system controller in FIG. 2.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 교탁 시스템(100)은 교탁(110)과, 투명보드(120)와, 카메라(130)와, 디스플레이 장치(140), 및 시스템 제어부(160)를 포함한다.1 to 4, the
교탁(110)은 내부 공간을 갖고 상측 부위가 경사진 형태로 이루어질 수 있다. 여기서, 교탁(110)은 상측 경사 부위에 상부 개구가 형성되어 투명보드(120)를 장착한다. 따라서, 투명보드(120)는 교탁(110)에 경사진 상태로 배치될 수 있으므로, 강의자는 수강생들을 바라보며 투명보드(120)에 판서할 수 있게 된다. 교탁(110)은 내부 공간에 카메라(130)와 디스플레이 장치(140) 및 시스템 제어부(160)를 수용한다.The teaching table 110 may have an internal space and have an inclined upper portion. Here, the upper table 110 is formed in the upper inclined portion to mount the
교탁(110)에는 시스템 제어부(160)에 각종 명령을 입력하기 위한 버튼(111)들이 구비될 수 있다. 강의실에 조명기구, 스피커가 설치된 경우, 교탁(110)에는 조명, 음향을 조절하기 위한 버튼(112)들이 구비될 수 있다. 교탁(110)에는 USB 기기를 시스템 제어부와 연결하기 위한 USB 커넥터(113)가 구비될 수 있다. 또한, 교탁(110)에는 마우스 기능을 갖는 터치형 패드(114) 등이 구비될 수 있다. 버튼(111, 112)들과 USB 커넥터(113) 및 터치형 패드(114)는 투명보드(120)의 옆쪽에 배치될 수 있다.The
교탁(110)은 투명보드(120)의 하단 쪽에 보드마커와 지우개 등을 올려놓을 수 있도록 트레이(115)가 설치될 수 있다. 또한, 교탁(110)은 이동이 용이하도록 하단에 이동 바퀴(116)들이 장착될 수 있다.The teaching table 110 may be provided with a
투명보드(120)는 교탁(110)에 배치된다. 투명보드(120)는 교탁(110)의 상부 개구에 장착될 수 있다. 투명보드(120)는 판서가 가능하게 형성된다. 투명보드(120)는 사각 형상으로 이루어질 수 있다. 투명보드(120)는 판서가 용이하게 대략 40인치 내외의 대형 화면으로 이루어질 수 있다. 투명보드(120)는 유리 재질이나, 투명한 플라스틱 재질 등으로 이루어질 수 있다.The
카메라(130)는 투명보드(120)의 후방에 배치된다. 카메라(130)는 촬영 부위가 투명보드(120)를 향하게 배치된 상태로 교탁(110)의 내부 공간에 고정된다. 카메라(130)는 투명보드(120)에 판서된 판서 영상을 획득해서 시스템 제어부(160)로 출력한다. 카메라(130)는 시스템 제어부(160)와 유선 또는 무선으로 접속될 수 있다. 카메라(130)는 CCD 카메라(charge-coupled device camera) 등으로 이루어질 수 있다. CCD 카메라는 전하 결합 소자(CCD)를 사용하여 영상을 전기 신호로 변환하는 장치이다.The
디스플레이 장치(140)는 투명보드(120)의 후방에 배치된다. 디스플레이 장치(140)는 강의자료 영상을 표시할 때마다 투명보드(120)로 투영시키며, 강의자료 영상을 표시하지 않을 때마다 투명해진 상태로 카메라(130)에 의해 투명보드(120)의 판서 영상이 획득되게 한다.The
일 예로, 디스플레이 장치(140)는 교탁용 빔 프로젝터(141) 및 LCD(151)를 포함할 수 있다. 교탁용 빔 프로젝터(141)는 시스템 제어부(160)로부터 좌우 반전된 강의자료 영상을 제공받아 투명보드(120)로 투사한다. 교탁용 빔 프로젝터(141)로 제공되는 강의자료 영상은 좌우 반전이 되어야, 강의자가 투명보드(120)의 앞쪽에서 바라볼 때 강의자료 영상이 바르게 보이게 된다. 교탁용 빔 프로젝터(141)는 빔 투사 부위가 투명보드(120)를 향하게 배치된 상태로 교탁(110)의 내부 공간에 고정된다. 교탁용 빔 프로젝터(141)는 시스템 제어부(160)와 유선 또는 무선으로 접속될 수 있다.For example, the
LCD(151)는 투명보드(120)의 배면에 부착된다. LCD(151)는 인가 전압에 따라 액정 투과도를 변화시키는 특성을 갖는다. LCD(151)는 온(ON) 구동시 투명 상태로부터 불투명 상태로 전환되고, 오프(OFF) 구동시 불투명 상태로부터 투명 상태로 전환되도록 구성될 수 있다. LCD(151)는 온 구동에 따라 불투명해지면 교탁용 빔 프로젝터(141)로부터 투사된 강의자료 영상을 투명보드(120)로 투영시킨다. 따라서, 강의자는 투명보드(120)로 투영된 강의자료 영상을 볼 수 있게 된다. LCD(151)는 오프 구동에 따라 투명해지면 카메라(130)에 의해 투명보드(120)의 판서 영상이 획득되게 한다.The
LCD(151)는 불투명 상태에서 백색을 나타내는 백색 LCD로 이루어질 수 있다. LCD(151)의 불투명도는 투명보드(120)로 투영되는 영상 품질이 최적화되는 범주에서 적절히 설정될 수 있다. LCD(151)는 고분자 분산형 액정(polymer dispersed liquid crystal; PDLC) 필름 등으로 이루어질 수 있다.The
시스템 제어부(160)는 디스플레이 장치(140)로 강의자료 영상의 송출 여부를 제어하며, 디스플레이 장치(140)로 강의자료 영상을 송출하지 않을 때마다 카메라(130)로부터 획득된 영상을 제공받아 배경 제거 및 좌우 반전시켜 판서 영상을 추출하고 추출된 판서 영상을 강의자료 영상과 합성한 후 합성 강의 영상을 출력한다.The
디스플레이 장치(140)가 교탁용 빔 프로젝터(141) 및 LCD(151)를 포함하는 경우, 시스템 제어부(160)는 LCD(151)를 온 구동시킬 때마다 강의자료 영상을 좌우 반전시켜 교탁용 빔 프로젝터(141)로 송출한다. 시스템 제어부(160)는 LCD(151)를 오프 구동시킬 때마다 카메라(130)로부터 획득된 영상을 제공받아 배경 제거 및 좌우 반전시켜 판서 영상을 추출하고, 추출된 판서 영상을 강의자료 영상과 합성한 후 합성 강의 영상을 출력한다.When the
예컨대, 시스템 제어부(160)는 LCD 드라이버(161)와, 강의자료 영상 송출부(162)와, 판서 영상 처리부(163)와, 합성 영상 송출부(164), 및 스위칭부(165)를 포함할 수 있다.For example, the
LCD 드라이버(161)는 LCD(151)를 구동시키기 위한 신호를 출력한다. 강의자료 영상 송출부(162)는 강의자료 영상을 좌우 반전시켜 교탁용 빔 프로젝터(141)로 송출하며, 강의자료 영상을 좌우 반전시키지 않은 상태로 합성 영상 송출부(164)로 송출한다.The
판서 영상 처리부(163)는 카메라(130)로부터 획득된 영상을 제공받아 배경 제거 및 좌우 반전시켜 판서 영상을 추출한 후, 합성 영상 송출부(164)로 출력한다. 이때, 판서 영상 처리부(163)는 영상처리 소프트웨어를 사용하여 카메라(130)의 획득 영상에서 배경을 제거한 후 판서 영상만을 추출하여 좌우 반전시킬 수 있다.The
합성 영상 송출부(164)는 판서 영상 처리부(163)로부터 좌우 반전되어 추출된 판서 영상을 제공받고, 강의자료 영상 송출부(162)로부터 좌우 반전되지 않은 강의자료 영상을 제공받아 합성한 후, 합성 강의 영상을 출력한다.The
스위칭부(165)는 스위칭신호 출력부(165a)와, 제1,2 부입력 구동 스위치(165b, 165c), 및 정입력 구동 스위치(165d)를 포함할 수 있다. 스위칭신호 출력부(165a)는 스위칭신호를 출력한다. 스위칭신호는 PWM(pulse width modulation) 방식으로 24㎐ 이상의 주파수로 출력될 수 있다. 제1 부입력 구동 스위치(165b)는 LCD 드라이버(161)로부터 LCD(151)로 송출되는 LCD 구동신호를 단속한다. 제2 부입력 구동 스위치(165c)는 강의자료 영상 송출부(162)로부터 교탁용 빔 프로젝터(141)로 송출되는 강의자료 영상 신호를 단속한다. 정입력 구동 스위치(165d)는 카메라(130)로부터 송출되는 판서 영상 신호를 단속한다.The
상술하면, 스위칭신호가 오프일 때, 제1 부입력 구동 스위치(165b)는 LCD 구동신호를 LCD(151)로 전달하게 작동하여 LCD(151)가 불투명해지게 한다. 불투명해진 LCD(160)에 의해 투명보드(120)가 불투명해진 순간에, 제2 부입력 구동 스위치(165c)는 강의자료 영상 신호를 교탁용 빔 프로젝터(141)로 전달하게 작동하여 투명보드(120)에 좌우 반전된 강의자료 영상이 투영되게 한다. 이때, 정입력 구동 스위치(156d)는 판서 영상 신호를 판서 영상 처리부(163)로 전달하지 않게 작동한다.In detail, when the switching signal is off, the first
스위칭신호가 온일 때, 제1 부입력 구동 스위치(165b)는 LCD 구동신호를 LCD(151)로 전달하지 않게 작동하여 LCD(151)가 투명해지게 하며, 제2 부입력 구동 스위치(165c)는 강의자료 영상 신호를 교탁용 빔 프로젝터(141)로 전달하지 않게 작동한다. 투명해진 LCD(160)에 의해 투명보드(120)가 투명해진 순간에, 정입력 구동 스위치(165d)는 카메라(130)로부터 획득된 판서 영상 신호를 판서 영상 처리부(163)로 전달하도록 작동한다.When the switching signal is on, the first
투명보드(120)가 투명해지고 판서 영상이 획득되는 기간 동안, 교탁용 빔 프로젝터(141)로부터 강의자료 영상이 투명보드(120)로 투영되면, 투명보드(120)의 배면에서 반사 영상이 카메라(130)에 투영되어 잡음으로 작용할 수 있기 때문에, 교탁용 빔 프로젝터(141)로부터 투명보드(120)로 강의자료 영상을 차단시킬 수 있다. 강의자료 영상 차단 방식은 전자식 영상차단 방식과 기계식 셔터 방식 모두가 사용 가능하다.During the period in which the
인간의 눈은 초당 24 프레임 이상의 고속으로 화면전환이 일어나면 깜빡임을 감지할 수 없다고 한다. 따라서, 스위칭부(165)의 온/오프 주파수도 허용하는 한 최대한 높게 설정되어 강의자가 투명보드(120)의 화면 깜빡임을 인지하는 시각적인 불편함을 없앨 수 있다. 예컨대, 스위칭부(165)의 온/오프 주파수는 최소한 30㎐ 이상으로 설정될 수 있다.The human eye can't detect flicker when a screen change occurs at a high speed of more than 24 frames per second. Therefore, the on / off frequency of the
이와 같이, 스위칭부(165)의 온/오프 신호는 PWM 방식으로 작동하는데, 화면 깜빡임의 듀티(duty) 비율을 조절하여, 투명보드(120)가 투명해지는 오프 기간 동안에는 투명보드(120)를 통하여 교탁(110) 내부가 들여다 보이기 때문에 오프 기간을 카메라(130)가 판서 영상을 취득할 수 있는 최소한의 기간으로 제한하고, 투명보드(120)가 불투명해지는 온 기간을 최대한으로 늘린다면, 교탁(110) 후방에 설치되어 있는 카메라(130)와 교탁용 빔 프로젝터(141)의 잔상을 시각적으로 거의 인식할 수 없으므로, 시각적인 불편함이 최소화될 수 있다.As described above, the on / off signal of the
도시하고 있지 않지만, 다른 예로, 디스플레이 장치는 교탁용 빔 프로젝터(141) 및 LCD(151)를 대체하여, 투명 OLED 디스플레이 장치로 이루어질 수 있다. 투명 OLED 디스플레이 장치는 투명보드(120)의 배면에 부착된다. 투명 OLED 디스플레이 장치는 영상을 화면에 표시하며, 영상을 표시하지 않을 때 투명해진 상태로 광을 투과시키는 특성을 갖는다.Although not shown, as another example, the display device may be made of a transparent OLED display device, replacing the
디스플레이 장치가 투명 OLED 디스플레이 장치로 이루어진 경우, 강의자료 영상 송출부(162)는 강의자료 영상을 좌우 반전시키지 않고 투명 OLED 디스플레이 장치로 송출한다. 제1 부입력 구동 스위치(165b)는 생략된다. 제2 부입력 구동 스위치(165c)는 강의자료 영상 송출부(162)로부터 투명 OLED 디스플레이 장치로 송출되는 강의자료 영상 신호를 단속한다.When the display device is formed of a transparent OLED display device, the lecture data
스위칭신호 출력부(165a)의 스위칭신호가 오프일 때, 제2 부입력 구동 스위치(165c)는 강의자료 영상 신호를 투명 OLED 디스플레이 장치로 전달하게 작동하여 투명보드(120)에 강의자료 영상이 투영되게 한다. 이때, 정입력 구동 스위치(156d)는 판서 영상 신호를 판서 영상 처리부(163)로 전달하지 않게 작동한다.When the switching signal of the switching
스위칭신호 출력부(165a)의 스위칭신호가 온일 때, 제2 부입력 구동 스위치(165c)는 강의자료 영상 신호를 투명 OLED 디스플레이 장치로 전달하지 않게 작동한다. 투명 OLED 디스플레이 장치가 투명해져 투명보드(120)가 투명해진 순간에, 정입력 구동 스위치(165d)는 카메라(130)로부터 획득된 판서 영상 신호를 판서 영상 처리부(163)로 전달하도록 작동한다. 스위칭부(165)의 온/오프 주파수는 허용하는 한 최대한 높게 설정되어 강의자가 투명보드(120)의 화면 깜빡임을 인지하는 시각적인 불편함을 없앨 수 있다.When the switching signal of the switching
한편, 전자 교탁 시스템(100)은 시스템 제어부(160)로부터 출력된 합성 강의 영상을 제공받아 강의실의 스크린(171)에 투사하는 강의실용 빔 프로젝터(170)를 더 포함할 수 있다. 이와 같이, 강의실용 빔 프로젝터(170)는 좌우 반전된 판서 영상과 좌우 반전되지 않은 강의자료 영상이 합성된 강의 영상을 스크린(171)에 투사하게 되므로, 수강생들은 스크린(171)을 통해 강의자료 영상 위에 판서된 내용을 볼 수 있게 된다.Meanwhile, the
전술한 전자 교탁 시스템(100)에 의하면, 강의자는 투명보드(120)를 통해 강의자료 영상을 보면서 익숙한 보드마커로 판서할 수 있게 되므로, 강의 편의성이 증대될 수 있고, 항상 수강생들을 바라볼 수 있어 강의 통제권이 극대화될 수 있다. 강의자가 판서를 할 때 판서 내용을 가리지 않게 되므로, 수강생들은 판서 내용을 정확히 확인할 수 있다.According to the above-described
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 전자 교탁 시스템에 대한 구성도이다.5 is a block diagram of an electronic teaching system in accordance with another embodiment of the present invention.
도 5에 도시된 전자 교탁 시스템(200)에서, 투명보드(120)는 수직으로 세워진 상태로 교탁(210)에 장착된다. 즉, 투명보드(120)는 통상적인 칠판 형태로 적용된다. 교탁(210)은 전방 부위에 투명보드를 장착할 수 있는 형태로 이루어진다. 그리고, 전자 교탁 시스템(200)은 시스템 제어부(160)로부터 출력된 합성 강의 영상을 인터넷 강의용 서버(10)로 전송하는 통신부(270)를 더 포함한다. 통신부(270)는 인터넷을 통해 인터넷 강의용 서버(10)와 접속된다.In the
최근 MOOC(Massive Open Online Course) 등과 같은 인터넷 강의수요가 높아지고 있는데, 전자 교탁 시스템(200)은 좌우 반전된 판서 영상과 좌우 반전되지 않은 강의자료 영상을 합성하여 인터넷 강의용 동영상 파일을 제작 및 저장하며, 인터넷 강의용 동영상 파일을 통신부(270)를 통해 인터넷 강의용 서버(10)로 전송할 수 있다. 따라서, 강의자가 판서하면서 강의하는 내용은 인터넷 강의로 수강생들에게 제공될 수 있다.Recently, Internet lecture demand such as MOOC (Massive Open Online Course) is increasing, the
한편, 강의자가 투명보드(120)를 향한 위치를 기준으로 강의자의 뒤편에 녹색 스크린을 설치하여 크로마키(chroma-key) 기법을 활용하면, 카메라(130)로부터 획득된 영상에서 배경을 제거하여 판서 영상만을 추출할 때, 배경 제거품질을 높일 수 있다.Meanwhile, when a lecturer installs a green screen on the back of the lecturer based on the position facing the
본 발명은 첨부된 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 청구 범위에 의해서만 정해져야 할 것이다. Although the present invention has been described with reference to one embodiment shown in the accompanying drawings, this is merely exemplary, and it will be understood by those skilled in the art that various modifications and equivalent other embodiments are possible. Could be. Accordingly, the true scope of protection of the invention should be defined only by the appended claims.
110, 210..교탁 120..투명보드
130..카메라 140..디스플레이 장치
141..교탁용 빔 프로젝터 151..LCD
160..시스템 제어부 161..LCD 드라이버
162..강의자료 영상 송출부 163..판서 영상 처리부
164..합성 영상 송출부 165..스위칭부
170..강의실용 빔 프로젝터 270..통신부110, 210. Table 120. Transparent board
130.
141.
160..
162 .. Lecture
164.
170.
Claims (5)
상기 교탁에 배치되며, 판서가 가능하게 형성된 투명보드;
상기 투명보드의 후방에 배치되며, 상기 투명보드에 판서된 판서 영상을 획득하는 카메라;
상기 투명보드의 배면에 부착되며, 강의자료 영상을 표시할 때마다 상기 투명보드로 투영시키며, 강의자료 영상을 표시하지 않을 때마다 투명해진 상태로 상기 카메라에 의해 상기 투명보드의 판서 영상이 획득되게 하는 투명 OLED(organic light emitting diode) 디스플레이 장치; 및
상기 투명 OLED 디스플레이 장치로 강의자료 영상의 송출 여부를 제어하며, 상기 투명 OLED 디스플레이 장치로 강의자료 영상을 송출하지 않을 때마다 상기 카메라로부터 획득된 영상을 제공받아 배경 제거 및 좌우 반전시켜 판서 영상을 추출하고 추출된 판서 영상을 강의자료 영상과 합성한 후 합성 강의 영상을 출력하는 시스템 제어부;를 포함하며,
상기 시스템 제어부는,
좌우 반전되어 추출된 판서 영상을 제공받고, 좌우 반전되지 않은 강의자료 영상을 제공받아 합성한 후, 합성 강의 영상을 출력하는 합성 영상 송출부;
강의자료 영상을 좌우 반전시키지 않은 상태로 상기 투명 OLED 디스플레이 장치와 상기 합성 영상 송출부로 송출하는 강의자료 영상 송출부;
상기 카메라로부터 획득된 영상을 제공받아 배경 제거 및 좌우 반전시켜 판서 영상을 추출한 후, 상기 합성 영상 송출부로 출력하는 판서 영상 처리부;
PWM(pulse width modulation) 방식으로 스위칭신호를 설정 온/오프 주파수로 출력하되 화면 깜빡임의 듀티(duty) 비율을 조절하여 투명보드가 투명해지는 오프 기간과 투명보드가 불투명해지는 온 기간을 설정하게 하는 스위칭신호 출력부와, 상기 강의자료 영상 송출부로부터 상기 투명 OLED 디스플레이 장치로 송출되는 강의자료 영상 신호를 단속하는 부입력 구동 스위치, 및 상기 카메라로부터 송출되는 판서 영상 신호를 단속하는 정입력 구동 스위치를 구비하는 스위칭부;를 포함하며,
상기 스위칭신호 출력부의 스위칭신호가 오프일 때, 상기 부입력 구동 스위치는 강의자료 영상 신호를 상기 투명 OLED 디스플레이 장치로 전달하게 작동하여 상기 투명보드에 강의자료 영상이 투영되게 하며, 상기 정입력 구동 스위치는 판서 영상 신호를 상기 판서 영상 처리부로 전달하지 않게 작동하며,
상기 스위칭신호 출력부의 스위칭신호가 온일 때, 상기 부입력 구동 스위치는 강의자료 영상 신호를 상기 투명 OLED 디스플레이 장치로 전달하지 않게 작동하여 상기 투명 OLED 디스플레이 장치가 투명해지게 하며, 상기 정입력 구동 스위치는 상기 카메라로부터 획득된 판서 영상 신호를 상기 판서 영상 처리부로 전달하도록 작동하는 것을 특징으로 하는 전자 교탁 시스템.Teaching table;
A transparent board disposed on the table, the writing board capable of writing;
A camera disposed behind the transparent board and obtaining a writing image written on the transparent board;
It is attached to the back of the transparent board, and projected to the transparent board every time the lecture material image is displayed, and the writing image of the transparent board is obtained by the camera in a transparent state every time the lecture material image is not displayed A transparent organic light emitting diode (OLED) display device; And
Controls whether or not the lecture data image is transmitted to the transparent OLED display device, and receives the image obtained from the camera whenever the lecture data image is not transmitted to the transparent OLED display device, and removes the background and inverts the left and right to extract the writing image. And a system controller for synthesizing the extracted writing image with the lecture data image and outputting the synthesized lecture image.
The system control unit,
A synthesized image transmitter configured to receive a writing image extracted by being inverted left and right, receive and synthesize a lecture data image that is not inverted left and right, and output a synthesized lecture image;
A lecture data image transmitter for transmitting the lecture data image to the transparent OLED display device and the composite image transmitter without inverting left and right lecture images;
A writing image processing unit which receives the image obtained from the camera and extracts the writing image by removing the background and inverting the left and right sides, and outputting the writing image to the composite image transmitting unit;
Switching outputs a switching signal at a set on / off frequency by PWM (pulse width modulation) method, but controls the duty ratio of screen flickering so that the transparent board is set to be turned off and the transparent board is turned on. A signal output unit, a sub-input driving switch for intermitting the lecture data image signal transmitted from the lecture data image transmitting unit to the transparent OLED display device, and a positive input driving switch for regulating the writing image signal transmitted from the camera It includes; Switching unit,
When the switching signal of the switching signal output unit is off, the sub-input driving switch is operable to transfer the lecture material image signal to the transparent OLED display device so that the lecture material image is projected on the transparent board, and the positive input drive switch Operates to not transmit a writing image signal to the writing image processor.
When the switching signal of the switching signal output unit is on, the sub-input driving switch is operated so as not to transmit a lecture data image signal to the transparent OLED display device, so that the transparent OLED display device becomes transparent, and the positive input driving switch is And a writing image signal obtained from the camera to transfer to the writing image processing unit.
상기 시스템 제어부로부터 출력된 합성 강의 영상을 제공받아 강의실의 스크린에 투사하는 강의실용 빔 프로젝터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 교탁 시스템.The method of claim 3,
And a classroom beam projector for receiving the synthesized lecture image output from the system control unit and projecting the synthesized lecture image onto the screen of the classroom.
상기 시스템 제어부로부터 출력된 합성 강의 영상을 인터넷 강의용 서버로 전송하는 통신부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 교탁 시스템.The method of claim 3,
And a communication unit for transmitting the synthesized lecture image output from the system controller to an Internet lecture server.
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