一种基于多功能家电的远程家人互动活动系统及方法与流程

1.本发明属于家电视频制作及教学活动技术领域，具体涉及一种基于多功能家电的远程家人互动活动系统及方法。


背景技术：

2.目前短视频在网络上的热度非常高，用户越来越喜爱用电子设备观看和制作具有特色的短视频。用户在观看一些高水平的视频之后，往往会想模仿制作类似的视频。然而，高水平的视频一般需要通过专业工具、专业制作手法、专业动作指导制作，对于没有学习过专业制作技术的普通用户，仅通过视频画面难以了解其制作手法，导致用户在模仿制作时，无法制作出满意的视频。
3.现在一部分家人可能远隔千里去其他城市打工，即使在同一个城市上班也是远离家中的。在上班期间，家里的老人、孩子、宠物也需要远程关怀。现在也有远程监控，家长可以通过监控与孩子对话，但看不到视频，这种交流作用小了很多。
4.以前一家人在客厅坐在沙发上观看电视，就电视内容或家事相互交流，家庭和睦的气氛在此聚集。现在人们看电视的意愿很少，已经转移到观看短视频去了。在沙发上，每人拿着手机各刷自己的短视频，家人之间缺乏交流。人们现在流行的制作短视频，还特别注意身体健康，上班的男士、女士流行跳健身操，退休老太流行跳广场舞，退休男士流行打太极拳。团队活动时，人们流行狼人杀、剧本杀。但现在没有这样一种与人们爱好同时进步的家电。客厅的摆放电视机的位置，势必应该有一种契合人们刷短视频、制作短视频的习惯、契合健身活动、契合生活品质提升、契合留守儿童看护需求、契合远程监控需求的多功能家电，来接替单一功能的电视机。从而实现家人之间既能进行广泛的交流互动，进行各种流行的健身运动，又能观看电视，拉近远方的亲戚朋友关系，重新聚集家庭和睦的气氛。


技术实现要素：

5.针对现有技术中的上述不足，本发明提供的一种基于多功能家电的远程家人互动活动系统及方法解决了家人间进行远程互动交流活动方法单一的问题。
6.为了达到上述发明目的，本发明采用的技术方案为：一种基于多功能家电的远程家人互动活动系统，包括带刹车双弹簧减震轮、无线键盘、电视支架、无线鼠标、无线遥控器、走地线槽、后置教学摄像头、摄像头支架、四阵列麦克风、数据线、视频终端和长盒；其中，所述带刹车双弹簧减震轮设置于所述电视支架的底部，所述视频终端活动设置于所述电视支架的顶端，所述无线键盘、无线鼠标、无线遥控器均与所述视频终端通信连接，所述四阵列麦克风固定设置于所述视频终端的长边沿正中心位置，所述视频终端设置有usb接口，所述数据线的一端与所述usb接口通信连接，所述数据线的另一端与所述后置教学摄像头通信连接，所述后置教学摄像头固定设置于所述摄像头支架的顶端，所述长盒设置于所述视频终端的下方。
7.进一步地：所述视频终端的顶端还设置有第一柔性连接杆、激光测距仪、前置教学
摄像头、广角摄像头、反向伞形状灯罩、补光灯、第二柔性连接杆和内腔；其中，所述第一柔性连接杆底端与所述视频终端的顶端固定连接，所述第一柔性连接杆顶端与所述前置教学摄像头固定连接，并与所述激光测距仪卡扣连接，所述第二柔性连接杆顶端与所述补光灯固定连接，所述第二柔性连接杆底端与所述视频终端的顶端固定连接，所述内腔中设置有反向伞形状灯罩，所述反向伞形状灯罩在内腔中处于收起状态。
8.上述进一步方案的有益效果为：后置教学摄像头采用数据线通信，可以避免数据传输受无线信号的干扰。
9.进一步地：所述视频终端的左边或者右边设置有舞蹈镜，所述舞蹈镜与所述视频终端处于同一直线上，并且所述舞蹈镜与所述视频终端同步横放或竖放，所述舞蹈镜活动设置于所述舞蹈镜支架的顶端，所述舞蹈镜支架的底部固定设置带刹车双弹簧减震轮。
10.进一步地：所述视频终端包括依次连接的远程开屏模块、远程视频模块、录屏模块、播放模块、剪辑模块和数据库模块；其中，所述远程视频模块包括远程监控单元和远程视频单元，所述播放模块设置有对照原录像学习单元，所述录屏模块设置有图像分割单元。
11.一种基于多功能家电的远程家人互动活动方法，包括以下步骤：s1、基于开启的视频终端，进行远程监控与看护活动；s2、基于开启的视频终端，进行对照教学活动；s3、基于开启的视频终端，进行短视频制作与团队活动；s4、基于完成的远程监控与看护活动、对照教学活动、短视频制作与团队活动，完成远程家人互动活动。
12.进一步地：所述s1中，所述远程监控与看护活动包括远程监控、远程开屏和远程看护；所述远程监控的方法具体为：通过远程监控单元开启广角摄像头进行广角录像，将录像存入视频终端，通过当视频终端中录像达到设定阈值时，控制远程监控单元删除最早的录像，并根据当前的录像进行人脸和人形特征分析识别，当分析识别结构为只存在未录入人脸或人形特征时，则通过视频终端播放报警声，并与用户的终端通信连接，通过视频终端屏幕显示用户的视频；所述远程开屏的方法具体为：通过用户移动端设备发送屏幕开启请求至视频终端，基于视频终端接收的屏幕开启请求，通过视频终端返回验证信息至用户移动端设备，根据用户移动端设备接收的验证信息，完成视频终端的屏幕开启；所述远程看护的方法具体为：基于用户照片，通过剪辑模块将用户全身像融合在视频终端的背景，并将融合后的图像存储于资料库模块，根据远程视频单元接收的用户头部图像生成绿幕序列图像，并将其图像解码后与融合后的图像进行融合，得到实时视频，并通过视频终端播放实时视频。
13.进一步地：所述s2中，对照教学活动包括远程教学和对照录像学习；进行远程教学的方法具体为：通过视频终端控制开启前置教学摄像头和后置教学摄像头；当开启前置教学摄像头时，所述远程视频单元将左右相反图像的信息进行显示；当开启后置教学摄像头时，通过
视频终端将后置教学摄像头拍摄的图像数据发送至用户移动端设备；所述对照录像学习的方法包括对照原录像学习和对照处理后录像学习。
14.上述进一步方案的有益效果为：左右屏幕进行相反图像的信息显示可以供用户在不分左右的情况下进行学习。
15.进一步地所述对照原录像学习的方法具体为：通过对照学习单元将视频终端的屏幕分成左右屏幕，控制左屏幕播放教学录像，控制右屏幕播放后置教学摄像头和前置教学摄像头的录像；其中，在播放教学录像时控制对照原录像学习单元对播放的录像进行暂停、快速前进、快速后退和慢速播放对应的动作；所述对照处理后录像学习的方法具体为：通过图像分割单元将教学录像中的背景序列图像只取绿色，得到绿幕照片，将绿幕照片中绿幕部分替换为浅色的背景序列图像，通过图像分割单元将教学录像中指定人体部位色彩不变，并将教学录像中剩余图像区域替换成黑白图像，通过视频终端（12）显示处理后的教学录像。
16.进一步地：所述s3中，所述短视频制作与团队活动包括短视频制作和远程团圆活动；进行短视频制作的方法具体为：通过剪辑模块根据短视频制作模板将视频素材进行处理，完成短视频制作；进行远程团圆活动的方法具体为：通过视频终端控制广角摄像头和四阵列麦克风，采集环境中所有声音和图像视频数据，通过剪辑模块根据短视频制作模板将所述声音和图像视频数据进行处理，生成远程团圆活动短视频，完成远程团圆活动；进行团圆照制作的方法具体为：获取需制作团圆照的家人照片，通过剪辑单元将家人照片中背景设置为绿色，并将所述家人照片进行融合拼接，生成团圆照。
17.进一步地：所述播放模块、录屏模块和剪辑模块的播放视频方法均为慢动作回归正常速度视频播放方法，所述慢动作回归正常速度视频播放的方法具体为：通过光流法进行插帧处理，当进行慢动作视频播放时通过设置的第一播放阈值倍率进行慢动作视频播放，当进行回归正常速度视频播放时通过设置的第二播放阈值倍率进行回归正常速度视频播放，并根据播放的视频进行录屏；其中，第一播放阈值为n/10，第二播放阈值为10/n，n为大于等于1小于10的自然数；所述录屏的视频用于进行视频剪辑，所述视频剪辑的方法具体为：将录屏的视频进行剪辑并去除视频中的音频，将剪辑后的视频加入1倍倍率的制作音频，生成录屏视频对应的模仿音视频；所述制作音频根据1倍倍率配音生成。
18.本发明的有益效果为：（1）本发明提供的一种基于多功能家电的远程家人互动活动系统及方法，通过设置播放模块进行对照教学，能够降低了学习难度，图像分割单元将前置教学摄像头拍摄的录像转换为既有黑白图像又有真彩色图像，便于学习用户掌握动作，进行沉浸式录像的方
法在对照处理后录像学习时去掉了背景，提高学习用户的专心程度，基于远程看护的方法能够让学习用户与教师侧远程实时互动教学，动作视频学习时，使用视频终端与舞蹈镜对照原录像学习，扩大了视野，便掌握动作要领。
19.（2）本发明的视频终端可以90度旋转，设置有四阵列麦克风和广角摄像头，可以收录设置环境的人员图像以及声音，加强了人与人之间的互动，可以开展远程家人互动活动，视频终端制作短视频用于家人互动活动，能够提升家庭间联谊活动质量。
20.（3）本发明既能制作短视频、开展教学活动、实现远程监控，又能看电视，可完全成为电视的替代品。
附图说明
21.图1为本发明提供的基于多功能家电的远程家人互动活动系统正面图一；图2为本发明提供的基于多功能家电的远程家人互动活动系统正面图二；图3为本发明提供的反向伞形状补光灯使用状态图。
22.图4为本发明一种基于多功能家电的远程家人互动活动方法的流程图。
23.其中：1、带刹车双弹簧减震轮；2、无线键盘；3、电视支架；4、无线鼠标；5、无线遥控器；6、走地线槽；7、后置教学摄像头；8、摄像头支架；9、四阵列麦克风；10、数据线；11、usb接口；12、视频终端；13、第一柔性连接杆；14、激光测距仪；15、前置教学摄像头；16、广角摄像头；17、反向伞形状灯罩；18、补光灯；19、第二柔性连接杆；20、内腔；21、长盒；22、舞蹈镜支架；23、舞蹈镜。
具体实施方式
24.下面对本发明的具体实施方式进行描述，以便于本技术领域的技术人员理解本发明，但应该清楚，本发明不限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本发明的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本发明构思的发明创造均在保护之列。
25.如图1~图3所示，在本发明的一个实施例中，一种基于多功能家电的远程家人互动活动系统，包括带刹车双弹簧减震轮1、无线键盘2、电视支架3、无线鼠标4、无线遥控器5、走地线槽6、后置教学摄像头7、摄像头支架8、四阵列麦克风9、数据线10、视频终端12和长盒21；其中，所述带刹车双弹簧减震轮1设置于所述电视支架3的底部，所述视频终端12活动设置于所述电视支架3的顶端，所述无线键盘2、无线鼠标4、无线遥控器5均与所述视频终端12通信连接，所述四阵列麦克风9固定设置于所述视频终端12的长边沿正中心位置，所述视频终端12设置有usb接口11，所述数据线10的一端与所述usb接口11通信连接，所述数据线10的另一端与所述后置教学摄像头7通信连接，所述后置教学摄像头7固定设置于所述摄像头支架8的顶端，所述长盒21设置于所述视频终端12的下方。
26.带刹车双弹簧减震轮1设置于电视支架3和舞蹈镜支架22底部，可以有效地解决易碎品搬动安全的问题，无线遥控器5用于在进行对照教学时，执行播放暂停、后退、前进、加速和放慢的操作，所述长盒21用于放置无线键盘2、无线鼠标4、无线遥控器5和走地线槽6，视频终端12可以旋转90度放置于电视支架3顶端。
27.在本实施例中，视频终端12内置网络电视模块，网络电视模块预存网络电视软件，后置教学摄像头7通过usb接口11与视频终端12连接，连接usb接口11的数据线10通过走地线槽6，后置教学摄像头7替换原有的wi-fi摄像头是为了避免数据传输受无线信号的干扰，wi-fi的工作频率都是2.4 ghz，会被其他工作频率为2.4 ghz的设备干扰，例如微波炉，从而影响用户的根据后置教学摄像头7进行远程辅导或教学。
28.所述视频终端12的顶端还设置有第一柔性连接杆13、激光测距仪14、前置教学摄像头15、广角摄像头16、反向伞形状灯罩17、补光灯18、第二柔性连接杆19和内腔20；其中，所述第一柔性连接杆13底端与所述视频终端12的顶端固定连接，所述第一柔性连接杆13顶端与所述前置教学摄像头15固定连接，并与所述激光测距仪14卡扣连接，所述第二柔性连接杆19顶端与所述补光灯18固定连接，所述第二柔性连接杆19底端与所述视频终端12的顶端固定连接，所述内腔20中设置有反向伞形状灯罩17，所述反向伞形状灯罩17在内腔20中处于收起状态。
29.激光测距仪14用于确定出镜人、器材、道具和前置后置教学镜头放置位置，腔20用于放置第一柔性连接杆13、前置教学摄像头15、激光测距仪14、第二柔性连接杆19、补光灯18、反向伞形状灯罩17和广角摄像头16，广角摄像头16与内腔20固定相连。
30.所述视频终端12的左边或者右边设置有舞蹈镜23，所述舞蹈镜23与所述视频终端12处于同一直线上，并且舞蹈镜23与所述视频终端12同步横放或竖放，所述舞蹈镜23活动设置于所述舞蹈镜支架22的顶端，所述舞蹈镜支架22的底部固定设置带刹车双弹簧减震轮1。
31.舞蹈镜23用于显示视频终端12的视频，且舞蹈镜23可以采用横挂和竖挂方式，设置于舞蹈镜支架22的顶端。
32.所述视频终端12包括依次连接的远程开启屏幕模块、远程视频模块、录屏模块、播放模块、剪辑模块和数据库模块；其中，所述远程视频模块包括远程监控单元和远程视频单元，所述播放模块设置有对照原录像学习单元，所述录屏模块设置有图像分割单元。
33.所述远程开启屏幕模块用于设置是否开启远程开屏，设置允许开屏的时间段、允许远程开屏的用户；所述远程视频模块用于远程视频教学制作短视频以及教学其他手工操作的技术，还用于远程监控；所述录屏模块用于播放视频时分区域分图像类型录屏；所述剪辑模块用于剪辑远程视频模块、录屏模块存放在资料库中音视频和图片；所述数据库模块用于存放远程视频模块、录屏模块、剪辑模块、远程开启屏幕模块所有音视频、图片和其他资料。
34.如图4所示，一种基于多功能家电的远程家人互动活动方法，包括以下步骤：s1、基于开启的视频终端12，进行远程监控与看护活动；s2、基于开启的视频终端12，进行对照教学活动；s3、基于开启的视频终端12，进行短视频制作与团队活动；s4、基于完成的远程监控与看护活动、对照教学活动、短视频制作与团队活动，完成远程家人互动活动。
35.所述s1中，所述远程监控与看护活动包括远程监控、远程开屏和远程看护；所述远程监控的方法具体为：通过远程监控单元开启广角摄像头16进行广角录像，将录像存入视频终端12，通过当视频终端12中录像达到设定阈值时，控制远程监控单元删除最早的录像，并根据当前的录像进行人脸和人形特征分析识别，当分析识别结构为只存在未录入人脸或人形特征时，则通过视频终端12播放报警声，并与用户的终端通信连接，通过视频终端12屏幕显示用户的视频；在本实施例中，手机用户凭密码进入视频终端（12）内查看录像；监控区域内出现人员移动，所述广角摄像头(16)自动捕捉运动轨迹，跟踪追拍；所述远程开屏的方法具体为：通过用户移动端设备发送屏幕开启请求至视频终端12，基于视频终端12接收的屏幕开启请求，通过视频终端12返回验证信息至用户移动端设备，根据用户移动端设备接收的验证信息，完成视频终端12的屏幕开启；所述远程看护的方法具体为：基于用户照片，通过剪辑模块将用户全身像融合在视频终端12的背景，并将融合后的图像存储于资料库模块，根据远程视频单元接收的用户头部图像生成绿幕序列图像，并将其图像解码后与融合后的图像进行融合，得到实时视频，并通过视频终端12播放实时视频。
36.所述s2中，对照教学活动包括远程教学和对照录像学习；进行远程教学的方法具体为：通过视频终端12控制开启前置教学摄像头15和后置教学摄像头7；当开启前置教学摄像头15时，所述远程视频单元将左右相反图像的信息进行显示；当开启后置教学摄像头7时，通过视频终端12将后置教学摄像头7拍摄的图像数据发送至用户移动端设备；所述对照录像学习的方法包括对照原录像学习和对照处理后录像学习。
37.由于广角摄像头16会造成身体图像弯曲，为了实现教学的目的将视频终端12的左右屏幕进行相反图像的信息显示，以供用户不分左右的情况下使用，当使用后置教学摄像头7时，远程视频单元将文字类图像原样发送给视频终端12，便于用户远程教育。
38.所述远程视频模块得到用户远程视频请求，远程视频模块将信息发送给远程开启屏幕模块，远程开启屏幕模块开启视频终端12的屏幕，视频终端12显示用户的视频，以供用户看护生病在床的家人，看护小孩、看护宠物时使用。
39.所述对照原录像学习的方法具体为：通过对照原录像学习单元将视频终端12的屏幕分成左右屏幕，控制左屏幕播放教学录像，控制右屏幕播放后置教学摄像头7和前置教学摄像头15的录像；所述对照处理后录像学习的方法具体为：通过图像分割单元将教学录像中的背景序列图像只取绿色，得到绿幕照片，将绿幕照片中绿幕部分替换为浅色的背景序列图像，通过图像分割单元将教学录像中指定人体部位色彩不变，并将教学录像中剩余图像区域替换成黑白图像，通过视频终端12显示处理后的教学录像。
40.在本实施例中，教学录像包括健美操、健身操、广场舞和太极拳学习的内容。
41.通过图像分割单元将录像中背景替换成纯白色（r=255、g=255、b=255），维持录像中的指定人体部位色彩不变，并将录像中剩余物体替换成黑白图像（采用平均值法：gray=（r g b）/3，也可以采用浮点法：gray=r*0.3 g*0.59 b*0.11，或者整数法：gray=(r*30 g*59 b*11)/100，但不使用gray=g以及gamma校正算法）。
42.图像的背景与前景的分割，具体情况下物体和背景的对比度在图像中的各处不是一样的，这时很难用一个统一的阈值将物体与背景分开。可以根据图像的局部特征分别采用不同的阈值进行分割，按照具体问题将图像分成若干子区域分别选择阈值，或者动态地根据一定的邻域范围选择每点处的阈值，进行图像分割。对于给定的图像，可以通过分析直方图的方法确定最佳的阈值，例如当直方图明显呈现双峰情况时，选择两个峰值的中点作为最佳阈值。
43.通过进行有分区域分图像类型录像，可以减少短视频模仿学习过程中的干扰。
44.其中，在播放教学录像时控制对照原录像学习单元对播放的录像进行暂停、快速前进、快速后退和慢速播放对应的动作；所述s3中，所述短视频制作与团队活动包括短视频制作和远程团圆活动；进行短视频制作的方法具体为：通过剪辑模块根据短视频制作模板将视频素材进行处理，完成短视频制作；短视频制作模板包括爱情、节气、节日、武侠风格、校园、美食、聚会、旅行、联谊活动、远程看护、家庭会议、教学活动、搞笑小品、狼人杀和剧本杀。
45.进行远程团圆活动的方法具体为：通过视频终端12控制广角摄像头16和四阵列麦克风9，采集环境中所有声音和图像视频数据，通过剪辑模块根据短视频制作模板将所述声音和图像视频数据进行处理，生成远程团圆活动短视频，完成远程团圆活动；进行团圆照制作的方法具体为：获取需制作团圆照的家人照片，通过剪辑单元将家人照片中背景设置为绿色，并将所述家人照片进行融合拼接，生成团圆照。
46.所述播放模块、录屏模块和剪辑模块的播放视频方法均为慢动作回归正常速度视频播放方法，所述慢动作回归正常速度视频播放的方法具体为：通过光流法进行插帧处理，当进行慢动作视频播放时通过设置的第一播放阈值倍率进行慢动作视频播放，当进行回归正常速度视频播放时通过设置的第二播放阈值倍率进行回归正常速度视频播放，并根据播放的视频进行录屏；其中，第一播放阈值为n/10，第二播放阈值为10/n，n为大于等于1小于10的自然数；所述录屏的视频用于进行视频剪辑，所述视频剪辑的方法具体为：将录屏的视频进行剪辑并去除视频中的音频，将剪辑后的视频加入1倍倍率的音频，生成录屏视频对应的模仿音视频；所述制作音频根据1倍倍率配音生成。
47.在本实施例中，慢动作回归正常速度视频播放在播放学习内容难度较大的视频中使用，可在视频对应位置设置合适的播放速度，帮助用户完成学习，并在学习过程中进行录屏操作，对录屏后的视频进行配音，加入1倍倍率的原音频，生成与原视频相同的模仿音视频。
48.剪辑模块运用光流法进行插帧处理，确保慢速播放不卡顿；用户以n/10（n为大于等于1小于10的自然数）倍率慢速模仿，将模仿视频以10/n速度播放并录屏，录屏视频再剪辑，由于n/10*10/n=1，故最终与正常速度一致；用于模仿比较困难的舞蹈。
49.本发明的有益效果为：本发明提供的一种基于多功能家电的远程家人互动活动系统及方法，通过设置播放模块进行对照教学，能够降低了学习难度，图像分割单元将前置教学摄像头15拍摄的录像转换为既有黑白图像又有真彩色图像，便于学习用户掌握动作，进行沉浸式录像的方法在对照处理后录像学习时去掉了背景，提高学习用户的专心程度，基于远程看护的方法能够让学习用户与教师侧远程实时互动教学，动作视频学习时，使用视频终端12与舞蹈镜23对照原录像学习，扩大了视野，便掌握动作要领。
50.本发明的视频终端12可以90度旋转，设置有四阵列麦克风9和广角摄像头16，可以收录设置环境的人员图像以及声音，加强了人与人之间的互动，可以开展远程家人互动活动，视频终端12制作短视频用于家人互动活动，能够提升家庭间联谊活动质量。
51.本发明既能制作短视频、开展教学活动、实现远程监控，又能看电视，可完全成为电视的替代品。
52.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“厚度”、“上”、“下”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“径向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或隐含指明的技术特征的数量。因此，限定由“第一”、“第二”、“第三”的特征可以明示或隐含地包括一个或者更多个该特征。