本实用新型涉及智慧教育设备技术领域，特别涉及一种智慧课堂一体机的非接触式控制装置。
背景技术：
随着国家大力推动智慧课堂的步伐，智慧课堂在学校中使用越来越广泛，颠覆了一些传统课堂的教学模式。目前的智慧课堂上，硬件条件的参差不齐，一些课堂教学使用的还是台式机配投影仪或电子白板，落后的硬件配置大大限制了智慧课堂的作用，因此，功能集成程度更高的一体机的使用越来越广泛。但在教学的过程中，受一体机的高度、老师身高、触屏不方便双击及右键功能等不同的因素的影响，老师在使用一体机进行智慧教学时，操作受到限制，并且不方便远距离操作一体机。
技术实现要素：
针对现有技术存在上述技术问题，本实用新型提供一种智慧课堂一体机的非接触式控制装置的硬件电路，供编程人员对动作识别装置的处理器进行编程，使得该非接触式控制装置便于操作。
为实现上述目的，本实用新型提供一种智慧课堂一体机的非接触式控制装置，包括一体机处理器、无线通信装置、显示装置和至少两个3d体感摄像头，无线通信装置、显示装置分别与所述一体机处理器电连接，各个3d体感摄像头分别设立在课室外围且各自的取像镜头都对准所述课室内，这些3d体感摄像头都与所述无线通信装置通信从而把其拍摄得到的图像信号经无线通信装置传输给一体机处理器，所述一体机处理器传输显示信号给所述显示装置从而控制所述显示装置显示的内容，所述一体机处理器传输给所述显示控制装置的显示信号与所述无线通信装置传输给所述一体机处理器的图像信号相对应。
其中，所述3d体感摄像头为立在课室内的独立摄像机。
其中，有三个所述3d体感摄像头，分别设立在课室内显示装置的对面和两侧翼。
其中，所述设立在课室内显示装置两侧翼的两个3d体感摄像头的取像镜头相对设置。
其中，包括设置在课室顶部的环轨，多个3d体感摄像头分别安装在所述环轨上，各个3d体感摄像头的取像镜头都对准环轨内部的下侧。
其中，所述环轨为分段式电控滑动轨道，各个3d体感摄像头分别安装在所述电控滑动轨道的不同段且随所述电控滑动轨道移动。
其中，还包括安装在所述显示装置上方的主摄像头。
其中，所述主摄像头为3d体感摄像头。
其中，所述处理器是型号为stm32f103的arm微控制器，该处理器电连接有图像处理电路和图像识别电路。
其中，所述arm微控制器经光耦隔离分别连接到开关阵列，所述开关阵列包括晶体管和继电器。
该智慧课堂一体机的非接触式控制装置，多个3d体感摄像头都与无线通信装置通信从而把其拍摄得到的图像信号经无线通信装置传输给一体机处理器，一体机处理器的硬件电路能够实现下述有益效果：提供给编程人员对处理器进行编程，编程后，一体机处理器接收多个3d体感摄像头采集的信号，与存储在一体机处理器中的指示动作相比对，比对成功则输出与无线通信装置传输给一体机处理器的图像信号相对应的显示信号给显示装置，从而控制显示装置显示相应的内容。通过无线传输的3d体感摄像头获取控制信号，无需靠近一体机操作，使得该非接触式控制装置便于操作，且多个3d体感摄像头共同识别用于给出与显示信号相对应的指示动作，识别更精确。
附图说明
图1是该智慧课堂一体机的非接触式控制装置的结构示意图。
图2是该智慧课堂一体机的非接触式控制装置的处理器的电路连接图。
图3是该智慧课堂一体机的非接触式控制装置的环轨和3d体感摄像头的安装结构示意图。
具体实施方式
为了使本实用新型所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合实施例和附图，对本实用新型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实用新型，并不用于限定本实用新型。
如图1所示，该智慧课堂一体机的非接触式控制装置设置在课室内，在课室正前方左侧安装有作为显示装置的白色的显示屏，显示屏上方安装有主摄像头2(3d体感摄像头)，显示装置的对面和两侧翼分别设立有一个立在课室外围且各自的取像镜头都对准课室内的独立摄像机3、4、5(这些独立摄像机都搭载3d体感摄像头)，显示屏电连接一体机处理器，一体机处理器还电连接无线通信装置，主摄像头和全部独立摄像机的3d体感摄像头都与无线通信装置通信从而把其拍摄得到的图像信号经无线通信装置传输给一体机处理器，一体机处理器传输显示信号给显示屏从而控制显示屏显示的内容，一体机处理器传输给显示控制装置的显示信号与无线通信装置传输给一体机处理器的图像信号相对应(图像信号与显示信号之间的对应关系通过现有技术中的图像识别技术实现，此处不做赘述)。本实施例通过无线传输的3d体感摄像头获取控制信号，无需靠近一体机就能进行操作，使得该非接触式控制装置便于操作。并且，多个3d体感摄像头共同识别用于给出与显示信号相对应的指示动作，综合计算分析出有效的动作，识别更精确，可以避免识别不准确，老师需要重复多次动作的问题。
其中，主摄像头搭载有设有人脸识别模块的处理芯片，在开始上课前，老师通过安置在教室正前方的主摄像头进行人脸识别，然后与后台数据库中的预设人脸数据进行匹配，匹配成功后则对该老师执行者身份进行锁定，此后全部摄像头都只把采集到的该老师的影像作为图像信号，并把识别到的该老师的动作转换为指示动作。
其中，设立在课室内显示装置两侧翼的两个3d体感摄像头的取像镜头相对设置，形成正好相对的两个侧面影像，避免单侧影像造成的动作识别误差。
其中，如图2所示，处理器是型号为stm32f103的arm微控制器，该处理器电连接有图中未示出的常规的图像处理电路和图像识别电路，如型号为paj7260u2的识别芯片及其外围电路，arm微控制器经光耦隔离后分别连接到开关阵列中的晶体管和继电器，arm微控制器把经图像处理电路和图像识别电路处理后的图像信息输出为开关控制信号，开关阵列根据开关控制信号形成多个分别用于控制显示控制装置输出不同显示信号的控制信号。
如图3所示，该智慧课堂一体机的非接触式控制装置可以在课室顶部设置环轨6并在环轨上安装取像装置7，用取像装置7来替代独立摄像机或者作为独立摄像机的补充。环轨6为分段式电控滑动轨道，取像装置7也是3d体感摄像头，其数量根据课室的大小来设计，各个3d体感摄像头分别通过滚轴8安装在电控滑动轨道的不同段且随电控滑动轨道移动，并且各个3d体感摄像头的取像镜头都对准环轨内部的下侧。采用安装在课室顶部的取像装置7，可以避免立在课室内的独立摄像头被撞倒受损，并且取像装置7可以通过遥控等电控手段由环轨6带动来移动位置，扩展了取像范围，使用更方便。
该智慧课堂一体机的非接触式控制装置，利用3d体感摄像头捕捉教师的手势、头部动作等信息，一体机处理器接收多个3d体感摄像头采集的信号，这些信号被传送到处理器，以老师正面面对的摄像头捕捉到的动作为主，其它摄像头捕捉的动作为辅，对捕捉到的动作进行计算分析得到有效动作。有效动作是根据计算分析出来的动作匹配后台中预设的动作，匹配成功则为有效动作。经与系统内存储的控制动作相比对，系统与存储在一体机处理器中的指示动作相比对识别出其中匹配度最高的控制动作为有效动作，比对成功，输出与无线通信装置传输给一体机处理器的图像信号相对应的显示信号给显示装置，即下达与该控制动作对应的显示指令给显示控制装置，显示控制装置则控制显示屏的屏幕信息。比如，教师做出向右摆手的动作时，在系统中预先存储有作为打开文档、广播、测试、点名等显示操作。
最后应当说明的是，以上实施例仅用于说明本实用新型的技术方案而非对本实用新型保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型作了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的实质和范围。
1.一种智慧课堂一体机的非接触式控制装置，其特征在于，包括一体机处理器、无线通信装置、显示装置和至少两个3d体感摄像头，无线通信装置、显示装置分别与所述一体机处理器电连接，各个3d体感摄像头分别设立在课室外围且各自的取像镜头都对准所述课室内，这些3d体感摄像头都与所述无线通信装置通信从而把其拍摄得到的图像信号经无线通信装置传输给一体机处理器，所述一体机处理器传输显示信号给所述显示装置从而控制所述显示装置显示的内容，所述一体机处理器传输给所述显示装置的显示信号与所述无线通信装置传输给所述一体机处理器的图像信号相对应。
2.根据权利要求1所述的一种智慧课堂一体机的非接触式控制装置，其特征在于，所述3d体感摄像头为立在课室内的独立摄像机。
3.根据权利要求1或2所述的一种智慧课堂一体机的非接触式控制装置，其特征在于，有三个所述3d体感摄像头，分别设立在课室内显示装置的对面和两侧翼。
4.根据权利要求3所述的一种智慧课堂一体机的非接触式控制装置，其特征在于，所述设立在课室内显示装置两侧翼的两个3d体感摄像头的取像镜头相对设置。
5.根据权利要求1所述的一种智慧课堂一体机的非接触式控制装置，其特征在于，包括设置在课室顶部的环轨，多个3d体感摄像头分别安装在所述环轨上，各个3d体感摄像头的取像镜头都对准环轨内部的下侧。
6.根据权利要求5所述的一种智慧课堂一体机的非接触式控制装置，其特征在于，所述环轨为分段式电控滑动轨道，各个3d体感摄像头分别安装在所述电控滑动轨道的不同段且随所述电控滑动轨道移动。
7.根据权利要求1所述的一种智慧课堂一体机的非接触式控制装置，其特征在于，还包括安装在所述显示装置上方的主摄像头。
8.根据权利要求7所述的一种智慧课堂一体机的非接触式控制装置，其特征在于，所述主摄像头为3d体感摄像头。
9.根据权利要求1所述的一种智慧课堂一体机的非接触式控制装置，其特征在于，所述处理器是型号为stm32f103的arm微控制器，该处理器电连接有图像处理电路和图像识别电路。
10.根据权利要求9所述的一种智慧课堂一体机的非接触式控制装置，其特征在于，所述arm微控制器经光耦隔离分别连接到开关阵列，所述开关阵列包括晶体管和继电器。
技术总结