本發(fā)明涉及多功能培訓(xùn)，具體為一種多功能培訓(xùn)系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、培訓(xùn)主要以培養(yǎng)加訓(xùn)練為主，通過(guò)培養(yǎng)、訓(xùn)練、觀摩等方式使受訓(xùn)者掌握某種技能的方式。培訓(xùn)主要以技能為主，側(cè)重于行為實(shí)踐。為了達(dá)到統(tǒng)一的科學(xué)技術(shù)規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)，通過(guò)目標(biāo)規(guī)劃設(shè)定、知識(shí)和信息傳遞、技能熟練演練、作業(yè)達(dá)成評(píng)測(cè)、結(jié)果交流公告等現(xiàn)代信息化的流程，讓受訓(xùn)者通過(guò)一定的手段，達(dá)到預(yù)期的水平提高目標(biāo)，提升戰(zhàn)斗力，個(gè)人能力，工作能力的訓(xùn)練都稱之為培訓(xùn)。

2、培訓(xùn)是給有經(jīng)驗(yàn)或無(wú)經(jīng)驗(yàn)的受訓(xùn)者傳授其完成某種行為必需的思維認(rèn)知、基本知識(shí)和技能的過(guò)程?；谡J(rèn)知心理學(xué)理論可知，職場(chǎng)正確認(rèn)知(內(nèi)部心理過(guò)程的輸出)的傳遞效果才是決定培訓(xùn)效果好壞的根本。

3、簡(jiǎn)單理解，培訓(xùn)約等于教學(xué)。即對(duì)某項(xiàng)技能的教學(xué)服務(wù)。如一些專業(yè)的培訓(xùn)班。也可以理解為培訓(xùn)即提供教學(xué)。

4、布置培訓(xùn)教室，可以為學(xué)員提供一個(gè)良好的學(xué)習(xí)環(huán)境，促進(jìn)學(xué)員的學(xué)習(xí)效果和體驗(yàn)。同時(shí)，也能夠讓學(xué)員在舒適的環(huán)境中更好地吸收知識(shí)和技能，達(dá)到培訓(xùn)的預(yù)期效果。

5、在申請(qǐng)公布號(hào)為cn104091475a的中國(guó)發(fā)明專利中移動(dòng)式多功能教室，公開(kāi)了移動(dòng)式多功能教室，主要解決現(xiàn)有技術(shù)中操作復(fù)雜、自動(dòng)化程度不高的問(wèn)題。本發(fā)明通過(guò)采用一種移動(dòng)式多功能教室，包括底盤(pán)、側(cè)拉式方艙、自動(dòng)控制系統(tǒng)、電力系統(tǒng)和培訓(xùn)輔助系統(tǒng)，所述底盤(pán)為二類底盤(pán)或者三類底盤(pán)；所述側(cè)拉式方艙包括左方艙、中間方艙、右方艙，中間方艙底板固定于底盤(pán)上，中間方艙左、右兩側(cè)設(shè)有獨(dú)立移動(dòng)板，且與中間方艙底板鉸接固定，其展開(kāi)后可作為左、右方艙的底板，通過(guò)自動(dòng)控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)左、右方艙能夠雙向側(cè)拉展開(kāi)或收縮；所述電力系統(tǒng)通過(guò)外接電源、車(chē)載發(fā)電機(jī)的至少一種為多功能教室供電；所述培訓(xùn)輔助系統(tǒng)包括顯示設(shè)備和音響設(shè)備的技術(shù)方案較好地解決了上述問(wèn)題，可用于教學(xué)和培訓(xùn)中。

6、但是結(jié)合現(xiàn)有技術(shù)和以上申請(qǐng)，現(xiàn)有技術(shù)中依舊存在有一些問(wèn)題，比如，無(wú)傳統(tǒng)培訓(xùn)教室功能單一，往往只被用作上課的場(chǎng)所，沒(méi)有考慮到其他功能需求，比如討論、實(shí)踐、自學(xué)等。這樣一來(lái)，教室的利用率就大大降低了，很多時(shí)間都被浪費(fèi)在閑置上。

7、傳統(tǒng)培訓(xùn)教室空間利用率低，布局往往比較固定，桌椅排列整齊劃一，但這樣的布局并不適合所有教學(xué)活動(dòng)。有時(shí)候，我們需要更大的空間來(lái)進(jìn)行團(tuán)隊(duì)討論或?qū)嵺`操作，而傳統(tǒng)教室的布局卻很難滿足這些需求。此外，走廊和邊角空間也往往被忽視，沒(méi)有得到充分利用。

8、在傳統(tǒng)培訓(xùn)教室開(kāi)展的培訓(xùn)，通常較為沉悶，沒(méi)有新意與創(chuàng)新，培訓(xùn)人員們坐在里面聽(tīng)課，很容易感到無(wú)聊與沉悶，培訓(xùn)效率差等問(wèn)題。

9、為此，本發(fā)明提供了一種多功能培訓(xùn)系統(tǒng)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種多功能培訓(xùn)系統(tǒng)，通過(guò)對(duì)教室進(jìn)行智能化的處理，提高教室的功能多樣，便于調(diào)節(jié)教室內(nèi)部的空間布局，并且通過(guò)智能化的控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)教室內(nèi)部進(jìn)行智能化的控制管理，從而解決了背景技術(shù)記載的技術(shù)問(wèn)題。

2、為實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明通過(guò)以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)：

3、一種多功能培訓(xùn)系統(tǒng)，包括：

4、多功能培訓(xùn)教室控制系統(tǒng)，多功能培訓(xùn)教室控制系統(tǒng)用于對(duì)培訓(xùn)教室內(nèi)部的單元和設(shè)備進(jìn)行控制調(diào)節(jié)；

5、多功能培訓(xùn)教室控制系統(tǒng)通過(guò)數(shù)據(jù)傳輸單元通訊連接有可移動(dòng)多功能桌椅單元、人臉識(shí)別單元、智能顯示單元、ai監(jiān)測(cè)單元和智能照明單元；

6、數(shù)據(jù)傳輸單元用于對(duì)采集的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行接收、計(jì)算和分析處理；

7、可移動(dòng)多功能桌椅單元由電腦、顯示屏、翻轉(zhuǎn)裝置、升降裝置、滑輪、主體框架組成；可移動(dòng)多功能桌椅單元可自由移動(dòng)，自由分布，根據(jù)人員不同、教學(xué)方式不同而采用不同的布置格局，以達(dá)到更佳的培訓(xùn)效果；可移動(dòng)多功能桌椅單元的顯示屏可自由翻轉(zhuǎn)折疊，在普通桌面和電腦桌之間自由切換，且減少灰塵的掉落；

8、智能顯示單元由電子顯示屏及投影設(shè)備組成，達(dá)到雙用效果，智能顯示單元中的電子顯示屏及投影設(shè)備設(shè)置在教室的講臺(tái)墻壁上，用于通過(guò)教師講桌的電腦進(jìn)行控制，便于對(duì)教室講桌內(nèi)的顯示屏上的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行顯示和投屏；

9、ai監(jiān)測(cè)單元由多臺(tái)多方位攝像頭組成，用于對(duì)人員進(jìn)行實(shí)時(shí)抓取，判斷人員的培訓(xùn)狀態(tài)，對(duì)異常人員進(jìn)行分析和預(yù)警；

10、智能照明單元由led照明燈和電動(dòng)窗簾組成，可根據(jù)顯示屏教學(xué)場(chǎng)景，自動(dòng)調(diào)節(jié)亮度，并在投影時(shí)自動(dòng)關(guān)閉窗簾；

11、人臉識(shí)別單元通過(guò)掃描人臉，從而識(shí)別人員信息，確認(rèn)人員的真實(shí)性，杜絕了人員替代問(wèn)題。

12、進(jìn)一步的，數(shù)據(jù)傳輸單元中包括有用于對(duì)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行接收的獲取模塊，包括有對(duì)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行濾除雜波的濾波模塊，包括有對(duì)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換的轉(zhuǎn)換模塊，包括有對(duì)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行放大處理的增益模塊，包括有對(duì)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行計(jì)算分析處理的聚類模塊，聚類模塊在對(duì)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行分析處理的同時(shí)，能夠?qū)?shù)據(jù)信息的異?；M(jìn)行檢測(cè)，將遠(yuǎn)離數(shù)據(jù)信息的聚類中心的數(shù)據(jù)歸為異常數(shù)據(jù)。

13、進(jìn)一步的，濾波模塊用于對(duì)數(shù)據(jù)信息傳輸過(guò)程中的噪聲進(jìn)行濾除，提高數(shù)據(jù)信息的精準(zhǔn)度，便于數(shù)據(jù)信息進(jìn)行后續(xù)的計(jì)算處理；

14、濾波模塊通過(guò)公式y(tǒng)(k)＝(1-a)·y(k-1)+a·x(k)；

15、式中：x(k)為當(dāng)前輸入的數(shù)據(jù)信息，y(k-1)為上一次信號(hào)濾波的輸出結(jié)構(gòu)，y(k)為當(dāng)前計(jì)算的輸出結(jié)構(gòu)；并且a為濾波系數(shù)，取值范圍0-1，a取值越小，當(dāng)前輸入權(quán)重就越小，輸出波形越平滑，但響應(yīng)靈敏度降低；在計(jì)算的時(shí)候，a取值設(shè)為0.4，保持輸出的平滑穩(wěn)定性，并且能夠快速的應(yīng)對(duì)大量數(shù)據(jù)信息的傳輸。

16、進(jìn)一步的，聚類模塊將采集的各項(xiàng)數(shù)據(jù)信息劃分為z個(gè)簇，

17、

18、其中，f為離群因子，d為采集的各項(xiàng)數(shù)據(jù)信息，|zj|為第j個(gè)聚類群體樣本數(shù)量，d(p,zj)為樣本p與第j個(gè)聚類中心的距離，以及zj為第j個(gè)聚類中心，對(duì)于遠(yuǎn)離聚類中心的數(shù)據(jù)信息判定為異常數(shù)據(jù)信息，并且進(jìn)行剔除；

19、對(duì)于遠(yuǎn)離聚類中心的距離，設(shè)定為將所有數(shù)據(jù)信息的距離中心位置進(jìn)行平均計(jì)算處理，即為若數(shù)據(jù)信息的距離大于3d，則判定數(shù)據(jù)信息為異常數(shù)據(jù)信息。

20、進(jìn)一步的，翻轉(zhuǎn)裝置用于對(duì)主體框架的蓋板進(jìn)行翻轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)對(duì)電腦和顯示屏進(jìn)行保存在主體框架的內(nèi)部；

21、升降裝置用于對(duì)電腦和顯示屏進(jìn)行升降調(diào)節(jié)，使得電腦和顯示屏能夠升起到主體框架的上部，便于對(duì)電腦和顯示屏進(jìn)行使用和操作，并且先通過(guò)翻轉(zhuǎn)裝置將主體框架的蓋板進(jìn)行翻轉(zhuǎn)打開(kāi)，然后再通過(guò)升降裝置將電腦和顯示屏進(jìn)行升起，在不適用的時(shí)候，先通過(guò)升降裝置將電腦和顯示屏進(jìn)行落下，使得電腦和顯示屏處于主體框架的內(nèi)部，然后再通過(guò)翻轉(zhuǎn)裝置將主體框架的蓋板進(jìn)行合上，實(shí)現(xiàn)對(duì)電腦和顯示屏進(jìn)行保護(hù)；

22、滑輪用于對(duì)主體框架進(jìn)行推動(dòng)，使得可移動(dòng)多功能桌椅單元可自由移動(dòng)，自由分布，根據(jù)人員不同、教學(xué)方式不同而采用不同的布置格局，以達(dá)到更佳的培訓(xùn)效果。

23、進(jìn)一步的，ai監(jiān)測(cè)單元的多臺(tái)多方位攝像頭分別設(shè)置在教室的四角處，通過(guò)對(duì)拍攝畫(huà)面進(jìn)行特征提取，獲取培訓(xùn)人員的狀態(tài)特征，判定培訓(xùn)人員是否走神；

24、即多方位攝像頭截取培訓(xùn)人員的面部特征圖像，然后對(duì)面部特征圖像進(jìn)行判定，將培訓(xùn)人員的面部特征圖像與數(shù)據(jù)庫(kù)中的走神特征進(jìn)行匹配；

25、通過(guò)閾值門(mén)實(shí)現(xiàn)對(duì)特征信息進(jìn)行比對(duì)；

26、閾值門(mén)公式如下：

27、ft＝σ(w·[st-1,xt]+b)，其中，σ是sigmoid函數(shù)，w為權(quán)重，st-1為上一時(shí)刻的隱藏值，即為處理過(guò)的切割后的特征圖片，xt為t時(shí)刻的輸入值，即為切割后的特征圖片，b為偏置，ft為隱藏門(mén)輸出值，輸出為1，則表示為特征匹配成功，若輸出為0，則表示為特征匹配不成功，通過(guò)對(duì)特征的識(shí)別，并且逐一匹配處理，判定培訓(xùn)人員是否走神。

28、進(jìn)一步的，智能照明單元中的led照明燈和電動(dòng)窗簾同pid控制算法進(jìn)行控制調(diào)節(jié)，即通過(guò)光照強(qiáng)度的檢測(cè)進(jìn)行判定，是否開(kāi)啟led照明燈或者電動(dòng)窗簾的開(kāi)合；

29、pid控制算法的計(jì)算公式如下：

30、

31、其中kp為比例增益，e(t)為偏差數(shù)，u(t)為被控輸出量，ki為積分增益，kd為微分增益；

32、e(t)的計(jì)算如下：e(t)＝v1-v2，求中v1為比較光照閾值，v2為檢測(cè)光照強(qiáng)度。

33、進(jìn)一步的，人臉識(shí)別單元設(shè)定采集的面部特征點(diǎn)與存儲(chǔ)的面部特征點(diǎn)的進(jìn)行比較，

34、

35、其中，p(hi|δ)是后驗(yàn)概率，即面部比對(duì)后的相似度，且相似度在百分之六十以上，確定為特征相同，n為進(jìn)行比對(duì)判定的特征集合，i表示為特征集合的中的某一個(gè)特征的檢測(cè)，p(δ|hi)為是同一特征的似然概率，p(hi)為是同一特征的先驗(yàn)概率，p(δ|he)為不是同一特征的似然概率，p(he)為不是同一特征的先驗(yàn)概率。

36、進(jìn)一步的，人臉識(shí)別單元構(gòu)建人臉特征集合，由人臉特征集合構(gòu)建差異系數(shù)c，進(jìn)而由人臉識(shí)別的差異系數(shù)c構(gòu)建負(fù)荷度cd，若負(fù)荷度cd超過(guò)負(fù)荷閾值，發(fā)出數(shù)據(jù)重新采集指令；其中，構(gòu)建負(fù)荷度cd方式如下：

37、

38、其中，i＝1，2，…，n，n為人臉特征，權(quán)重系數(shù)：0≤f1≤1，0≤f2≤1且f2+f1＝1；表示為差異系數(shù)的均值，即面部特征點(diǎn)比較后，不是同一特征的所有值的均值，ci為差異系數(shù)的預(yù)設(shè)目標(biāo)值。

39、一種采用上述的多功能培訓(xùn)系統(tǒng)的培訓(xùn)方法，步驟如下：

40、s1、多功能培訓(xùn)教室控制系統(tǒng)的運(yùn)行：通過(guò)對(duì)多功能培訓(xùn)教室進(jìn)行供電，使得多功能培訓(xùn)教室控制系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)穩(wěn)定的運(yùn)行，并且通過(guò)數(shù)據(jù)傳輸單元進(jìn)行控制下屬單元，以及完成對(duì)數(shù)據(jù)信息的傳輸；

41、s2、人臉識(shí)別單元檢測(cè)培訓(xùn)人員：在培訓(xùn)人員進(jìn)入到多功能培訓(xùn)教室的時(shí)候，通過(guò)人臉識(shí)別單元進(jìn)行掃描識(shí)別身份信息，且通過(guò)面部特征點(diǎn)與存儲(chǔ)的面部特征點(diǎn)的進(jìn)行比較，確認(rèn)人員的真實(shí)性，杜絕了人員替代，并且在人臉識(shí)別的差異系數(shù)c構(gòu)建負(fù)荷度cd超過(guò)設(shè)定的閾值后，重新進(jìn)行人臉識(shí)別；

42、s3、可移動(dòng)多功能桌椅單元的調(diào)節(jié)：多功能桌椅通過(guò)底部的滑輪進(jìn)行移動(dòng)調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)圓形、u型、魚(yú)骨型或小組交叉式布局，然后通過(guò)翻轉(zhuǎn)裝置對(duì)主體框架的蓋板進(jìn)行翻轉(zhuǎn)，升降裝置對(duì)電腦和顯示屏進(jìn)行升降調(diào)節(jié)，使得電腦和顯示屏能夠升起到主體框架的上部，便于對(duì)電腦和顯示屏進(jìn)行使用和操作；

43、s4、ai監(jiān)測(cè)單元對(duì)培訓(xùn)人員進(jìn)行觀測(cè)：ai監(jiān)測(cè)單元由多臺(tái)多方位攝像頭組成，并且分別設(shè)置在教室的四角處，用于對(duì)人員進(jìn)行實(shí)時(shí)抓取，通過(guò)閾值門(mén)實(shí)現(xiàn)對(duì)特征信息進(jìn)行比對(duì)，判斷人員的培訓(xùn)狀態(tài)，對(duì)異常人員進(jìn)行分析和預(yù)警；

44、s5、智能顯示單元進(jìn)行顯示教學(xué)內(nèi)容：在進(jìn)行教學(xué)的時(shí)候，通過(guò)電子顯示屏及投影設(shè)備進(jìn)行顯示教學(xué)內(nèi)容，電子顯示屏及投影設(shè)備設(shè)置在教室的講臺(tái)墻壁上，用于通過(guò)教師講桌的電腦進(jìn)行控制；

45、s6、智能照明單元調(diào)控：在智能顯示單元進(jìn)行運(yùn)行的時(shí)候，智能照明單元根據(jù)顯示屏教學(xué)場(chǎng)景，并且通過(guò)pid控制算法進(jìn)行控制調(diào)節(jié)，自動(dòng)調(diào)節(jié)led照明燈的亮度，并在投影時(shí)自動(dòng)關(guān)閉電動(dòng)窗簾。

46、本發(fā)明提供了一種多功能培訓(xùn)系統(tǒng)，具備以下有益效果：

47、本發(fā)明教室的布置能夠根據(jù)不同的培訓(xùn)需求進(jìn)行快速調(diào)整，可移動(dòng)多功能桌椅的加入，方便在培訓(xùn)教室、機(jī)房、考場(chǎng)甚至?xí)h室之間進(jìn)行輕松切換，考慮采用模塊化的設(shè)計(jì)，使得各個(gè)功能區(qū)域可以獨(dú)立或組合使用，提高空間利用率；

48、數(shù)字化技術(shù)集成使用：通過(guò)智能投影、電子顯示屏、監(jiān)控?cái)z像頭、人臉識(shí)別系統(tǒng)等設(shè)備的合理設(shè)置與安裝，利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)教室設(shè)備的智能化管理，如自動(dòng)調(diào)整屏幕亮度、空調(diào)溫度，為學(xué)員創(chuàng)造舒適的學(xué)習(xí)環(huán)境；

49、促進(jìn)互動(dòng)與交流：對(duì)于需要學(xué)員互動(dòng)和討論的培訓(xùn)內(nèi)容，可移動(dòng)多功能桌椅可以使得教室內(nèi)采用圓形、u型、魚(yú)骨型或小組交叉式布局，促進(jìn)學(xué)員之間的面對(duì)面交流，同時(shí)設(shè)置討論區(qū)或協(xié)作區(qū)，配備生產(chǎn)實(shí)踐的設(shè)備或儀器，方便小組學(xué)員進(jìn)行頭腦風(fēng)暴和團(tuán)隊(duì)協(xié)作。