帮助盲人寻找物品的系统及方法技术方案

本发明专利技术涉及盲人用人工智能设备技术领域，尤其涉及一种帮助盲人寻找物品的系统及方法；所述系统包括360度图像采集装置，用于对盲人所处环境进行360度全方位图像信息的采集，并将采集到图像信息发送给中央控制器；中央控制器，用于对接收到的图像信息进行识别计算处理，并将计算得到的所要查找的物品的相对位置信息发送给触觉装置；触觉装置，用于将接收到的所要查找的物品的相对位置信息以触觉的方式告知给盲人。本发明专利技术所公开的帮助盲人寻找物品的系统及方法，通过设置360度图像采集装置，能够一次遍历360度的环境，从而减少盲人的行动量，更加便利，更容易为盲人所接受；通过设置触觉装置，能够避免环境的噪声对盲人造成不必要的干扰。

Systems and methods to help blind people find objects

The invention relates to the technical field of artificial intelligence equipment for blind people, in particular to a system and method for helping blind people to find objects. The system includes a 360-degree image acquisition device for collecting 360-degree omni-directional image information of the blind people's environment and transmitting the collected image information to the central controller. The controller is used to recognize and calculate the received image information, and send the relative position information of the object to be searched to the tactile device; the tactile device is used to communicate the relative position information of the object to be searched to the blind in a tactile manner. The system and method disclosed by the invention can help blind people to find objects by setting a 360-degree image acquisition device, which can traverse the 360-degree environment at one time, thereby reducing the movement of blind people, making it more convenient and easier for blind people to accept; by setting a tactile device, it can avoid unnecessary noise of the environment to blind people. Interference.

【技术实现步骤摘要】
帮助盲人寻找物品的系统及方法
本专利技术涉及盲人用人工智能设备
，尤其涉及一种帮助盲人寻找物品的系统及方法。
技术介绍
对象识别包括分类和检测两项任务，分类用于判断一幅图像是否包含某类对象，检测则要求标出这些对象的位置和大小。对象识别是理解图像和场景的关键，具有广泛的应用前景，可用于Web图像自动标注、海量图像搜索、图像内容过滤、机器人、安全监视、医学远程会诊等多种领域。通用对象识别面临很多困难，迄今没有完善的解决方案，这些困难包括：(1)光照变化、视点变化、尺度变化、物体变形、遮挡、背景嘈杂等多种因素使同一物体在不同图像中存在很大的差异；(2)同类物体之间存在较大差异，这要求识别模型即能体现同类物体之间的共性，又不能混淆相似的物体类别；(3)大量的类别增加了系统实现的难度。近几年来，通用对象识别的研究非常活跃，新的方法不断涌现。狭义的触觉是指微弱的机械刺激兴奋了皮肤浅层的触觉感受器引起的肤觉,广义的触觉还包括由较强的机械刺激导致深部组织变形时引起的压觉。触压觉的绝对感受性在身体表面的不同位置有很大的差别。一般说来,越活动的部分触压觉的感受性越高。触觉交互技术的起源可以追溯到远程控制装置的出现。计算机性能的提升和更全面的与虚拟世界交互的向往,驱动了触觉交互装置的产生和发展。远程控制装置的研究由来已久。早期的远程控制使用由连杆和缆索控制的钳子,后来发展成为有肘、腕和手的机械臂。在操纵者和机械手臂之间,机械联接装置和缆索传递运动和力。当更远距离的操控需求产生后,研究人员用电机和电子传感器取代了在操控者和远程装置之间的机械连接。通过电子信号将操控者手部的动作和远程装置联系起来。在这些装置中,电机提供执行任务和给人反馈感觉的力。人们意识到如果计算机产生适当的电信号,主控装置可以使用户产生与执行真实任务相同的感觉。一些早期的研究通过实验证明了计算机编程控制机电主控装置可以使用户产生触碰一些简单形状的感觉,从而在理论上证明了触觉虚拟现实的可行性。但受计算机处理能力的限制,这些早期的研究无法建立复杂的虚拟对象。随着计算机性能的进一步提升,实时的三维图形成为可能,虚拟现实技术在工业领域广为应用。与此同时,不能触碰虚拟物体的弊端也初见端倪。有些任务不仅需要看到和听到虚拟世界的物体,还需要触碰它们,甚至有时触觉占主导地位。例如机械工程师只有用手真实地感受到引擎内部的空间布局，才能判断该设计是否便于装配和维修；如果不能触碰到肌体组织，那么虚拟的外科手术便失去了训练的意义。于是，各类型的触觉交互装置应运而生。在计算机游戏和日常的应用领域,特殊的游戏操纵杆、操纵轮、鼠标被用来提供一维和二维的触觉反馈。手指套环和笔状的探针被设计用来提供三维位置的感知和反馈。直到上个世纪90年代初,这些触觉装置还是由于费用昂贵、用途单一等原因,主要限于军事仿真研究用途。1993年,麻省理工学院人工智能实验室的Salisbury等开发了一种装置,解决了触觉研究人员面临的许多问题。它实现了点接触力的传递,可以用来产生指尖与各种物体交互的感觉，给人们提供前所未有的精确和方便的触觉激励。这种名为“Phantom触觉界面”的装置改变了人们和计算机交互的方式,引发了全球的触觉交互的研究热潮。例如，加拿大eSight3眼镜通过增强现实技术，增强画面的质量和对比度，将生活全面清晰地呈现在眼疾患者眼前。佩戴者还可以调节摄像头的焦距，从而能够看到不同距离的物体。另外，你还可以控制颜色、对比度、对焦、亮度调节及放大图像。但是，上述技术存在下述缺点：不能够一次遍历360度的环境；现有技术没有使用偏振器的方式；现有技术并没有针对不同的情况下拍出的图片：如家中与外界的不同，以及对象的不同：如床和水杯在同一个房间存在数量上的区别。因此，为了解决上述问题，急需专利技术一种新的帮助盲人寻找物品的系统及方法。
技术实现思路
本专利技术的目的在于：提供一种帮助盲人寻找物品的系统及方法，解决现有市场上帮助盲人寻找物品的系统存在的缺陷，使用不便，价格昂贵等问题，解决盲人生活不便的问题，便利盲人生活，促进盲人生活自理化。本专利技术提供了下述方案：一种帮助盲人寻找物品的系统，包括：360度图像采集装置，用于对盲人所处环境进行360度全方位图像信息的采集，并将采集到图像信息发送给中央控制器；中央控制器，用于对接收到的图像信息进行识别计算处理，并将计算得到的所要查找的物品的相对位置信息发送给触觉装置；触觉装置，用于将接收到的所要查找的物品的相对位置信息以触觉的方式告知给盲人。优选地，所述中央控制器包括从机处理单元和主机处理单元，所述从机处理单元用于接收360度图像采集装置发送来的图像信息，并接收到的图像信息发送给主机处理单元；同时，用于接收所述主机处理单元发送来的所要查找的物品的相对位置信息，并将接收到的所要查找的物品的相对位置信息发送给所述触觉装置。优选地，所述的帮助盲人寻找物品的系统还包括转动驱动装置，用来驱动所述360度图像采集装置进行转动实现对盲人所处环境进行360度全方位图像信息的采集。优选地，所述360度图像采集装置包括两个摄像头，所述转动驱动装置的输出轴上共轴线设置有联动杆，各所述摄像头位置对应设置于所述联动杆的两端。优选地，所述360度图像采集装置包括摄像头，所述摄像头共轴线设置于所述转动驱动装置的输出轴上。优选地，所述的帮助盲人寻找物品的系统还包括第一无线通讯模块，用于实现所述从机处理单元与所述360度图像采集装置、所述转动驱动装置和所述触觉装置之间的无线通讯。优选地，所述的帮助盲人寻找物品的系统还包括第二无线通讯模块，用于实现所述从机处理单元与所述主机处理单元之间的无线通讯。优选地，所述360度图像采集装置、所述转动驱动装置和所述触觉装置分别与所述第一无线通讯模块电连接，所述第一无线通讯模块、所述从机处理单元、所述第二无线通讯模块和所述主机处理单元依次电连接。优选地，所述360度图像采集装置、所述转动驱动装置和所述从机处理单元呈一体化设置。进一步地，本专利技术还提供了一种基于所述的帮助盲人寻找物品的系统的物品寻找方法，包括以下步骤：利用360度图像采集装置对盲人所处环境进行360度全方位图像信息的采集，并将采集到图像信息发送给中央控制器；利用中央控制器对接收到的图像信息进行识别计算处理，并将计算得到的所要查找的物品的相对位置信息发送给触觉装置；利用触觉装置将接收到的所要查找的物品的相对位置信息以触觉的方式告知给盲人。本专利技术产生的有益效果：1、本专利技术所公开的帮助盲人寻找物品的系统及方法，包括：360度图像采集装置，用于对盲人所处环境进行360度全方位图像信息的采集，并将采集到图像信息发送给中央控制器；中央控制器，用于对接收到的图像信息进行识别计算处理，并将计算得到的所要查找的物品的相对位置信息发送给触觉装置；触觉装置，用于将接收到的所要查找的物品的相对位置信息以触觉的方式告知给盲人；通过设置360度图像采集装置，能够一次遍历360度的环境，从而减少盲人的行动量，更加便利，更容易为盲人所接受；通过设置触觉装置，通过偏振器的有序组合震动达到人机交互的目的，从而避免环境的噪声对盲人造成不必要的干扰；2、所述中央控制器包括从机处理单元和主机处理单元，所述从机处理单元用于接收360度图像采集本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种帮助盲人寻找物品的系统，其特征在于：包括：360度图像采集装置，用于对盲人所处环境进行360度全方位图像信息的采集，并将采集到图像信息发送给中央控制器；中央控制器，用于对接收到的图像信息进行识别计算处理，并将计算得到的所要查找的物品的相对位置信息发送给触觉装置；触觉装置，用于将接收到的所要查找的物品的相对位置信息以触觉的方式告知给盲人。

【技术特征摘要】
1.一种帮助盲人寻找物品的系统，其特征在于：包括：360度图像采集装置，用于对盲人所处环境进行360度全方位图像信息的采集，并将采集到图像信息发送给中央控制器；中央控制器，用于对接收到的图像信息进行识别计算处理，并将计算得到的所要查找的物品的相对位置信息发送给触觉装置；触觉装置，用于将接收到的所要查找的物品的相对位置信息以触觉的方式告知给盲人。2.根据权利要求1所述的帮助盲人寻找物品的系统，其特征在于：所述中央控制器包括从机处理单元和主机处理单元，所述从机处理单元用于接收360度图像采集装置发送来的图像信息，并接收到的图像信息发送给主机处理单元；同时，用于接收所述主机处理单元发送来的所要查找的物品的相对位置信息，并将接收到的所要查找的物品的相对位置信息发送给所述触觉装置。3.根据权利要求2所述的帮助盲人寻找物品的系统，其特征在于：还包括转动驱动装置，用来驱动所述360度图像采集装置进行转动实现对盲人所处环境进行360度全方位图像信息的采集。4.根据权利要求3所述的帮助盲人寻找物品的系统，其特征在于：所述360度图像采集装置包括两个摄像头，所述转动驱动装置的输出轴上共轴线设置有联动杆，各所述摄像头位置对应设置于所述联动杆的两端。5.根据权利要求3所述的帮助盲人寻找物品的系统，其特征在于：所述360度图像采集装置包括摄像头，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁锦涛，魏永涛，赵天姿，陈若愚，张明，
申请(专利权)人：东北大学秦皇岛分校，
类型：发明
国别省市：河北,13