成果名称: 基于多点触控技术的智能平板学习系统
完成单位: 中山市读书郎电子有限公司、湖南大学
主要人员: 杨科华、秦曙光、李仁发、彭岸青、钟伟、钟富强、高庆贺、杨翔、袁琼、陈家峰、熊好刚、黄冠文
介绍:

一、课题来源背景
     如今的教育产品不单要让孩子学到知识,更重要的是能够引起孩子的学习兴趣。新时代父母意识到教育方式与教育途径的多样化,传统的纸介质图书都是属于无声读物,已经不能满足孩子的学习需求。本研究项目是基于多点触控技术的智能平板学习系统,能够将多点触控技术的智能平板学习系统整合到儿童平板电脑上,采用最新的高科技技术,是继复读机、点读笔、点读机、电脑之后的新一代学习工具。
二、技术原理及性能指标
1、技术原理
  (1)通用手势识别算法在产品中的实现与优化。目前市面上的各类触控平板所采用的手势识别算法,一般都是采用固化的通用手势识别算法,在涉及到个性化或者是在特殊的应用场景,往往需要对算法进行定制与优化。本项目根据教育资源的特点,以手势来辅助电子教学产品教学模式技术手段的优化和创新,实现了通用的手势识别算法,并在源代码级进行了优化。
  (2)自定义手势的存储与精确匹配。对用户自定义手势轨迹进行存储,并提取其特征信息,当下次用户有手势输入时,系统将手势轨迹坐标数据发送给手势识别模块,手势识别模块采用优化方法,对按时间先后顺序连续触摸的有序离散点集,进行优化获得优化轨迹,再提取优化轨迹的特征信息,并将这些特征信息与手势库中的特征信息进行匹配判别,从而判断输入的手势轨迹匹配哪种自定义手势。能极大地提高用户在输入手势时手势轨迹识别准确率和解析速度,提供灵活的可定制的应用操作。
  (3)学习系统采用3阶段模式,分为启蒙、学前、小学,每个阶段中包含多个学习模块,实现科学的循序渐进学习方法。
2、性能指标
  (1)复杂手势交互方案至少包括20种手势设计,包括单手/双手手势,手势识别时间小于0.3秒,用户感觉不到明显延迟。
  (2)平台所生成的教学资源采用动态加密技术对数据进行加密,防止数据盗版、抄袭。
  (3)针对建设学习型社会的发展需要,深入研究中小学生的心理习惯与行为模式,面向电子教育学习产业化的需要,提供了一种易于使用且容错性强的复杂手势交互方案。

三、技术的创造性和先进性
    1、在通用的手势识别算法中加入了自学习与自适应模块。
    2、更为精确的干扰点检测算法。
    3、创新的学习系统设计,实现三阶段学习法。
    4、低成本高可靠的平板电脑设计。
    在产品的开发过程中,将采用并研究可扩展的软件硬件集成方案,利用模块化及可裁切的特性迅速的进行产品设计与实现,从而最大程度的降低开发成本、提高产品的可靠性。

四、技术的成熟程度、适用范围及安全性
    1、公司在基于教育电子产品的终端产品的研发和制造方面有非常丰厚的技术积累,在学生电脑、视频学习机、平板电脑、电子幼教等电教终端设备方面,已有一定的技术成果,所以在课题的研发过程中充分发挥自身优势,结合在此之前积累的技术经验与技术成果,实现将其转化成能为本项目所用的技术经验与成果;
    2、合作高校作为国内知名985高校,科研水平在区域名列前茅,拥有着丰厚的科研经验与成果和大量高水平科研人才,最重要的是项目组成员拥有着多年复杂交互手势、多点触控等方面的深厚基础理论知识和丰富应用实践经验,在技术到成果转化方面有丰富的实践经验。
    产品主要针对3-12岁儿童使用,在家长老师监管下使用。新产品采用纳米蓝光过滤屏,有效防止眼疲劳,同时设计有眼防护系统,根据距离、光感、反转等方式进行护眼提醒,在产品材质方面使用安全材料,均符合国家相关规定,并通过国家相关检查。

五、应用情况
     研发项目形成的新产品--儿童平板电脑Q2,通过网络、媒体、高校、固定的销售渠道及专家研讨会议的推广,新产品得到广泛的普及,从消费者完全不熟悉的情况转变为孩子生活学习的主流产品,已经成为很多儿童的学习必备工具,也受到不少商家,客户的好评。总体来说,儿童平板电脑Q2在市场中得到不错的反响,具有很大的推广应用价值。

 

 

批准登记号: 粤科成登(2)字【2017】0249
登记日期: 2017-06-09
研究起止时间: 2012.01 至2014.06
所属行业: 制造业
所属高新技术类别: 电子信息
评价单位名称: 中山市科学技术局
评价日期: 2014.10.15