一种无线移动同步成像示教仪器及同步成像示教系统

技术领域

本发明属于医学示教仪器及系统领域，特别涉及一种无线移动同步成像示教仪器和一种同步成像示教系统。

背景技术

在医学领域，解剖学是医学的基础学科之一，是涉及生命体的结构和组织的生物学分支学科。在医学领域要想查清一些疾病病因进行有效治疗，则首先应了解、熟悉人体的结构，解剖学就是了解人体结构的学科。对于解剖学，主要通过现场教学的方式进行解剖教学。在现有条件下由于被解剖对向数量有限，一般一次解剖教学面对一个解剖对象，而需要同时教学众多学生，解剖现场可供直接观看的位置有限且狭小，往往使外围的学生不能清楚看到解剖动作；且解剖教学过程中需要学生重点观察的部位、动作等往往不停变换，众多学生围成一团直接观看解剖现场时往往会因为所处角度导致部分视线遮挡出现视线盲区。

因此，本领域技术人员发明医学示教仪器，将解剖动作通过镜头采景将解剖教学现场同步显示到放置于高处的显示屏上，这样一部分学生可以在解剖台前观看，另外的学生可以观看显示屏，使众多学生都能清楚观看解剖教学过程。然而，现有的医学示教仪器一般镜头结构位置较为固定，使得采景位置基本不变，不能轻易随需要学生关注的重点部位而变化；且大部分医学示教仪器采用有线连接，连接线的长短限制医学示教仪器可移动的范围，不能轻易移动医学示教仪器改变采景位置。且各种各样的连接线缠绕在一起显得杂乱，不美观，在解剖教学现场人数众多的情况下易绊倒人或者因为人的意外拉拽导致连接线连接断开，出现意外事故。

现有专利“一种医学多功能示教工作台”公开一种医学多功能示教工作台，包括底部支撑板，底部支撑板的顶部中部安装有身体垫板，身体垫板的右侧壁开设有两组插接槽，两组插接槽内均插接有支杆，身体垫板的底部右侧螺接有两组定位螺钉，两组定位螺钉分别螺接在两组插接槽上，且定位螺钉的端部与支杆的外壁接触，本方案通过长度可调节的设置，适用于较多尺寸的解剖，通过对第一广角摄像头的纵向与横向的位置调节，使得其能够扩大拍摄范围，通过第二广角摄像头对检测区域的检测设备及现象进行拍摄，拍摄的信息通过显示设备显示并可保存作为学习资料。现有技术通过将解剖教学过程拍摄后经设备显示出来，让学生可通过设备显示屏观看，解决外围的学生不能清楚看到解剖动作的问题。然而现有技术的镜头位置较为固定，当需要学生关注的重点发生较大变换时，现有技术公开的医学多功能示教工作台的镜头结构不能根据解剖教学需要及时变换采景位置。且当解剖教学的解剖部位发生大的变化时，用户不能轻易移动医学多功能示教工作台的位置来适应解剖教学位置的变化。

发明内容

为解决上述问题，本发明的目的在于提供一种无线移动同步成像示教仪器，能够根据解剖教学需要及时变换摄像位置或者及时移动仪器位置，使解剖教学中需要关注的部位不断变换位置时学生仍然能够时刻清楚看到的需要关注的内容。

本发明的另一个目的在于提供一种无线移动同步成像示教仪器，仪器使用无线同步投屏装置及可充电电源，解决仪器与外界连接线众多容易出现意外事故且各种各样的连接线缠绕在一起杂乱无章的问题。

为实现上述目的，本发明的技术方案如下：

本发明提供一种无线移动同步成像示教仪器，包括主机支架，主机支架底端安装有万向轮，主机支架上安装有可充电电源、主机、多维度悬停机械臂，多维度悬停机械臂上安装有多角度旋转镜头支架，多角度旋转镜头支架上安装有镜头结构，多维度悬停机械臂上还安装有显示屏，镜头结构、显示屏均与主机通信连接，可充电电源与镜头结构、显示屏、主机连接。

多角度旋转镜头支架支持镜头结构多角度旋转采景，采景通过主机处理后经过显示屏显示出来。多维度悬停机械臂可伸展收缩臂长，具有十档悬停工艺，可移动显示屏位置，还增大多角度旋转镜头支架的活动范围，进一步增大镜头采景范围。主机上设置有悬停按钮，通过悬停按钮打开悬停开关，多维度悬停机械臂处于可伸展收缩状态，用户可手拉多维度悬停机械臂到适当位置，再通过悬停按钮关闭悬停开关，多维度悬停机械臂位置固定。在方便教师操作和施教的同时也防止误碰多维度悬停机械臂导致位置偏移。

可充电电源为300W充放式移动电源，电量能够支撑整台仪器正常连续工作8个小时，电容量大，电压稳定。该无线移动同步成像示教仪器脱离电连接线的束缚，可移动至教室内外任何地点，设置万向轮使得仪器移动方便、不费力。

多角度旋转镜头支架配合多维度悬停机械臂，使该仪器实现多角度示教，方便教师将解剖教学过程中需要示教的内容清楚展现出来，方便学生清楚观看解剖教学全过程。当示教位置发生较大变换时，该仪器使教师根据实际需求轻易移动该仪器，重新确定示教地点。仪器使用无线同步投屏装置及可充电电源，避免仪器与外界连接线众多出现意外事故，使仪器外部不再有各种各样的连接线缠绕在一起而杂乱无章，提升仪器美观性能。

进一步地，还包括无线同步投屏装置，无线同步投屏装置与主机无线连接。可在解剖教学现场设置一个以上的无线同步投屏装置，该仪器将实时进行的直播内容实时地投放到无线同步投屏装置的各个显示屏上，实现无延迟、大范围、高效无线同步解剖教学影像，方便解剖教学现场的学生清楚观看解剖教学过程。

进一步地，多角度旋转镜头支架包括镜头结构接头、支撑杆、活动杆、横杆、转动接头，转动接头分为第一转动接头、第二转动接头、第三转动接头、第四转动接头，支撑杆一端与多维度悬停机械臂连接，支撑杆另一端与第一转动接头连接，第一转动接头另一端与活动杆连接，活动杆另一端与第二转动接头连接，第二转动接头另一端与第三转动接头连接，第三转动接头另一端与横杆连接，横杆另一端与第四转动接头连接，第四转动接头另一端与镜头结构接头连接，镜头结构接头另一端与镜头结构连接。如此设置使多角度旋转镜头支架在水平方向和垂直方向可旋转，镜头结构可相对自身旋转，解剖教学过程中需要采景的部位发生变换后，教师可通过旋转转动接头改变镜头结构的采景位置，实现多角度旋转采景。

进一步地，镜头结构包括变焦调节座与能够实现96倍光学变焦的镜头，变焦调节座与镜头连接。教师根据教学需要调节镜头焦距。96倍光学变焦方便学生清楚观看解剖教学中的教学细节，提高解剖教学质量与效率。

进一步地，转动接头包括转动外壳、转动体，转动体相对于转动外壳进行阻尼旋转，旋转角度范围为0°—270°；镜头结构接头、支撑杆、活动杆、横杆、转动接头均在内部掏空形成连接线容纳腔，镜头结构与主机之间设置有连接线，连接线置于连接线容纳腔。转动接头为阻尼转轴，能够使多角度旋转镜头支架更好拉伸和悬停，长时间保持同一个动作采景也不会有丝毫的滑动。连接线隐藏在多角度旋转镜头支架内部，0°—270°的旋转范围实现镜头结构大范围旋转，预留90°不可旋转范围避免连接线因旋转过度而损坏。

进一步地，主机包括图像处理模块，图像处理模块对镜头结构采集的图像数据进行处理，处理包括防抖动处理和数码变焦处理。加入防抖动技术，当镜头结构移动时画面也能保持清晰不模糊。数码变焦处理支持教师根据教学需求放大画面或者缩小画面。

进一步地，万向轮为静音万向轮，主机架上还设置有挂钩，挂钩上挂载有无线扩音器。静音万向轮使该仪器移动时减少杂音，无线扩音器支持教师在解剖教学中使用无线扩音器进行讲解，使解剖教学现场众多学生均能清楚听到讲解。

进一步地，主机上设置有功能键、开关键、调节键，功能键包括画面对比键、区域强调键、画面反转键、截屏键、录像键，调节键包括画面放大键、画面缩小键、显示屏亮度增大键、显示屏亮度减小键；还包括遥控器，遥控器与主机连接，遥控器上的按键与主机上的按键对应。用户可通过开关键实现该仪器一键开关机。画面放大键、画面缩小键支持该仪器将显示屏中的画面进行放大、缩小，显示屏亮度增大键、显示屏亮度减小键支持该仪器将显示屏的亮度增强、减弱，画面对比键支持该仪器将正在实时直播的内容与该仪器中储存的图像同时放在显示屏上，供学生进行对比。可将画面对比模式设置为按下画面对比键进入画面对比模式，该仪器将正在实时直播的内容与最新储存的图像进行对比。画面反转键支持该仪器将显示屏上的画面翻转180°。截屏键支持该仪器将实时画面截图储存，录像键支持该仪器将正在直播的视频录像储存。区域强调键支持该仪器将实时画面中的重点部位突出显示。可将区域强调模式设置为按下区域强调键进入区域强调模式，此时该仪器将实时画面中的默认重点部位放大显示，默认重点部位为中心区域，还可通过设置方位选择键调整重点部位，重点部位为左方区域、右方区域、上方区域、下方区域。为使该仪器结构紧凑，可将区域强调模式下的画面放大键、画面缩小键、显示屏亮度增大键、显示屏亮度减小键对应为方位选择键。遥控器支持教师通过遥控器调节该仪器，方便操作。

本发明的优势在于：相比于现有技术，在本发明当中，多角度旋转镜头支架配合多维度悬停机械臂，使该仪器实现多角度示教，方便教师将解剖教学过程中需要示教的内容清楚展现出来，方便学生清楚观看解剖教学全过程。当示教位置发生较大变换时，该仪器使教师根据实际需求轻易移动该仪器，重新确定示教地点。仪器使用无线同步投屏装置及可充电电源，避免仪器与外界连接线众多出现意外事故，使仪器外部不再有各种各样的连接线缠绕在一起而杂乱无章，提升仪器美观性能。

本发明还提供一种同步成像示教系统，包括如上所述的无线移动同步成像示教仪器，还包括终端APP，用户通过电脑进入终端APP后，将无线移动同步成像示教仪器与电脑连接，将无线移动同步成像示教仪器正在直播的文件放入终端APP，用户可通过终端APP对正在直播的视频进行讲解、编辑，终端APP存储视频数据；当无线移动同步成像示教仪器与电脑连接后无线同步投屏装置同步投屏电脑画面。教师可在解剖教学现场放置一台电脑，通过电脑连接无线移动同步成像示教仪器，在终端APP中为学生讲解解剖过程；可在解剖现场设置多个无线同步投屏装置，学生通过无线投屏装置观看教师的讲解，便于学生深入学习解剖内容。教师可将终端APP中存储的视频打开供学生观看。

进一步地，终端APP为教师分配教师账号，终端APP为学生分配学生账号；教师账号登录终端APP后可对终端APP内的直播视频进行讲解、编辑、回答学生疑惑，学生账号登录终端APP后可观看教师账号发布的直播视频、向教师发问、回答教师问题。解剖教学过程中，不在现场的学生也可通过学生账号进入终端APP观看直播视频，进行远程学习。教学解剖教学结束后，学生还可通过学生账号进入终端APP对已发布的视频重新观看，温习教学内容。教师可通过教师账号进入终端APP对已发布的视频重新编辑讲解，重新发布，更新教学内容。

附图说明

图1是本发明结构示意图。

图2是多角度旋转镜头支架结构示意图。

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。

为实现上述目的，本发明的技术方案如下：

参见图1-2所示，本发明提供一种无线移动同步成像示教仪器，包括主机支架1，主机支架1底端安装有万向轮2，主机支架1上设置有外壳3、多维度悬停机械臂5，外壳3内安装有可充电电源(图未示)、主机(图未示)，多维度悬停机械臂5上安装有多角度旋转镜头支架6，多角度旋转镜头支架6上安装有镜头结构7，多维度悬停机械臂5上还安装有显示屏4，镜头结构7、显示屏4均与主机通信连接，可充电电源与镜头结构7、显示屏4、主机连接。

多角度旋转镜头支架6支持镜头结构7多角度旋转采景，采景通过主机处理后经过显示屏4显示出来。多维度悬停机械臂5可伸展收缩臂长，具有十档悬停工艺，可移动显示屏位置，还增大多角度旋转镜头支架6的活动范围，进一步增大镜头采景范围。主机上设置有悬停按钮(图未示)，通过悬停按钮打开悬停开关，多维度悬停机械臂5处于可伸展收缩状态，用户可手拉多维度悬停机械臂5到适当位置，再通过悬停按钮关闭悬停开关，多维度悬停机械臂5位置固定。在方便教师操作和施教的同时也防止误碰多维度悬停机械臂5导致位置偏移。

可充电电源为300W充放式移动电源，电量能够支撑整台仪器正常连续工作8个小时，电容量大，电压稳定。该无线移动同步成像示教仪器脱离电连接线的束缚，可移动至教室内外任何地点，设置万向轮2使得仪器移动方便、不费力。

该无线移动同步成像示教仪器还包括无线同步投屏装置(图未示)，无线同步投屏装置与主机无线连接。可在解剖教学现场设置多个无线同步投屏装置，该仪器将实时进行的直播内容实时地投放到无线同步投屏装置的各个显示屏上，实现无延迟、大范围、高效无线同步解剖教学影像，方便解剖教学现场的学生清楚观看解剖教学过程。

多角度旋转镜头支架6包括镜头结构接头61、支撑杆62、活动杆63、横杆64、转动接头65，转动接头65分为第一转动接头651、第二转动接头652、第三转动接头653、第四转动接头654，支撑杆62一端与多维度悬停机械臂5连接，支撑杆62另一端与第一转动接头651连接，第一转动接头651另一端与活动杆63连接，活动杆63另一端与第二转动接头652连接，第二转动接头652另一端与第三转动接头653连接，第三转动接头653另一端与横杆64连接，横杆64另一端与第四转动接头654连接，第四转动接头654另一端与镜头结构接头61连接，镜头结构接头61另一端与镜头结构7连接。如此设置使多角度旋转镜头支架6在水平方向和垂直方向可旋转，镜头结构7可相对自身旋转，解剖教学过程中需要采景的部位发生变换后，教师可通过旋转转动接头65改变镜头结构7的采景位置，实现多角度旋转采景。

镜头结构7包括变焦调节座71与能够实现96倍光学变焦的镜头72，变焦调节座71与镜头72连接。教师根据教学需要调节镜头72焦距。96倍光学变焦方便学生清楚观看解剖教学中的教学细节，提高解剖教学质量与效率。

转动接头65包括转动外壳(图未示)、转动体(图未示)，转动体相对于转动外壳进行阻尼旋转，旋转角度范围为0°—270°；镜头结构接头61、支撑杆62、活动杆63、横杆64、转动接头65均在内部掏空形成连接线容纳腔(图未示)，镜头结构7与主机之间设置有连接线(图未示)，连接线置于连接线容纳腔。转动接头65为阻尼转轴，能够使多角度旋转镜头支架6更好拉伸和悬停，长时间保持同一个动作采景也不会有丝毫的滑动。连接线隐藏在多角度旋转镜头支架6内部，0°—270°的旋转范围实现镜头结构7大范围旋转，预留90°不可旋转范围避免连接线因旋转过度而损坏。

主机包括图像处理模块(图未示)，图像处理模块对镜头结构7采集的图像数据进行处理，处理包括防抖动处理和数码变焦处理。加入防抖动技术，当镜头结构7移动时画面也能保持清晰不模糊。数码变焦处理支持教师根据教学需求放大画面或者缩小画面。

万向轮2为静音万向轮，主机架上还设置有挂钩(图未示)，挂钩上挂载有无线扩音器(图未示)。静音万向轮使该仪器移动时减少杂音，无线扩音器支持教师在解剖教学中使用无线扩音器进行讲解，使解剖教学现场众多学生均能清楚听到讲解。

主机上设置有功能键(图未示)、开关键(图未示)、调节键(图未示)，功能键包括画面对比键(图未示)、区域强调键(图未示)、画面反转键(图未示)、截屏键(图未示)、录像键(图未示)，调节键包括画面放大键(图未示)、画面缩小键(图未示)、显示屏亮度增大键(图未示)、显示屏亮度减小键(图未示)；还包括遥控器，遥控器与主机连接，遥控器上的按键与主机上的按键对应。用户可通过开关键实现该仪器一键开关机。画面放大键、画面缩小键支持该仪器将显示屏4中的画面进行放大、缩小，显示屏亮度增大键、显示屏亮度减小键支持该仪器将显示屏4的亮度增强、减弱，画面对比键支持该仪器将正在实时直播的内容与该仪器中储存的图像同时放在显示屏4上，供学生进行对比。可将画面对比模式设置为按下画面对比键进入画面对比模式，该仪器将正在实时直播的内容与最新储存的图像进行对比。画面反转键支持该仪器将显示屏4上的画面翻转180°。截屏键支持该仪器将实时画面截图储存，录像键支持该仪器将正在直播的视频录像储存。区域强调键支持该仪器将实时画面中的重点部位突出显示。按下区域强调键进入区域强调模式，此时该仪器将实时画面中的默认重点部位放大显示，默认重点部位为中心区域，将区域强调模式下的画面放大键、画面缩小键、显示屏亮度增大键、显示屏亮度减小键对应为方位选择键，通过方位选择键调整重点部位，方位选择键在左方区域、右方区域、上方区域、下方区域中选择重点部位。遥控器支持教师通过遥控器调节该仪器，方便操作。

相比于现有技术，多角度旋转镜头支架6配合多维度悬停机械臂5，使该仪器实现多角度示教，方便教师将解剖教学过程中需要示教的内容清楚展现出来，方便学生清楚观看解剖教学全过程。当示教位置发生较大变换时，该仪器使教师根据实际需求轻易移动该仪器，重新确定示教地点。仪器使用无线同步投屏装置及可充电电源，避免仪器与外界连接线众多出现意外事故，使仪器外部不再有各种各样的连接线缠绕在一起而杂乱无章，提升仪器美观性能。

本发明还提供一种同步成像示教系统，包括如上所述的无线移动同步成像示教仪器，还包括终端APP，用户通过电脑进入终端APP后，将无线移动同步成像示教仪器与电脑连接，将无线移动同步成像示教仪器正在直播的文件放入终端APP，用户可通过终端APP对正在直播的视频进行讲解、编辑，终端APP存储视频数据；当无线移动同步成像示教仪器与电脑连接后无线同步投屏装置同步投屏电脑画面。教师可在解剖教学现场放置一台电脑，通过电脑连接无线移动同步成像示教仪器，在终端APP中为学生讲解解剖过程；可在解剖现场设置多个无线同步投屏装置，学生通过无线投屏装置观看教师的讲解，便于学生深入学习解剖内容。教师可将终端APP中存储的视频打开供学生观看。

终端APP为教师分配教师账号，终端APP为学生分配学生账号；教师账号登录终端APP后可对终端APP内的直播视频进行讲解、编辑、回答学生疑惑，学生账号登录终端APP后可观看教师账号发布的直播视频、向教师发问、回答教师问题。解剖教学过程中，不在现场的学生也可通过学生账号进入终端APP观看直播视频，进行远程学习。教学解剖教学结束后，学生还可通过学生账号进入终端APP对已发布的视频重新观看，温习教学内容。教师可通过教师账号进入终端APP对已发布的视频重新编辑讲解，重新发布，更新教学内容。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。