针对全盲人群的可穿戴式引导设备制造技术

本发明专利技术提供了一种针对全盲人群的可穿戴式引导设备，包括用于安装及连接该系统的各个部件以及方便用户佩戴的头戴式眼镜支架；用于检测周边环境的传感器；用于记录周边画面的图像采集设备；用于语音交互的语音模块；用于提醒佩戴者相关信息的信息输出装置；以及用于系统的总体控制的数据处理中心。本发明专利技术所述系统能够实时地全方位采集现实场景，利用传感器全方位检测周边环境，将分析后的数据经过无线传输给远程监护设备，达到导盲、远程监护的功能。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术提供了一种针对全盲人群的可穿戴式引导设备，包括用于安装及连接该系统的各个部件以及方便用户佩戴的头戴式眼镜支架；用于检测周边环境的传感器；用于记录周边画面的图像采集设备；用于语音交互的语音模块；用于提醒佩戴者相关信息的信息输出装置；以及用于系统的总体控制的数据处理中心。本专利技术所述系统能够实时地全方位采集现实场景，利用传感器全方位检测周边环境，将分析后的数据经过无线传输给远程监护设备，达到导盲、远程监护的功能。【专利说明】针对全盲人群的可穿戴式引导设备
本专利技术涉及可穿戴式引导
，具体地，涉及一种针对全盲人群的可穿戴式引导设备。
技术介绍
盲人就是眼睛患有疾病或受到意外伤害而导致双目失明或单目失明的人，盲人分为先天盲人与后天盲人之分。根据世界卫生组织的估计，全世界有盲人4000万到4500万。我国8300多万残疾人中，视力残疾人1233万，盲人约500万，是世界上盲人人口最多的国家之一。如何解决他们正常学习、工作和生活问题成为社会关注的焦点。 视觉障碍是由于先天或者后天原因致使视觉系统部分或全部丧失功能，以致无法对外界事物进行准确辨识。依据相关规定，视觉未达0.3，或视野在20°以内者即为视觉障碍。根据障碍程度不同，视觉障碍可以分为两类:两眼视力测定值在0.03以上未达0.3或其视野在20°以内为弱视；两眼视力测定值未达0.03为全盲。弱视人群通常可以利用视觉进行日常生活，但是在视物方面有一定障碍，一般需要借助光学辅助设备或特殊放大设备来观察事物。 全盲人群所遇到的困难比其他视觉障碍患者人群遇到的困难大得多，全盲人群完全不能依赖视觉进行日常生活，通常只能采取替代方式进行日常生活。例如，利用触觉辅助设备、听觉辅助设备和其它类型辅助设备来替代视觉。大多数信息无障碍技术和设备都可以应用于全盲人群。几乎所有的视力残疾人都可以通过辅助器具补偿功能，不同程度地提高生活质量，参与社会生活。然而，第二次抽样调查显示，我国的视力残疾人中获得辅助器具服务的仅占7.97% ;其中城市14.49%，农村5.82%。 可穿戴引导设备是指可以通过对于穿戴者周围环境的检测与数据分析提高其在复杂环境中的即使是不接受视觉信息的情况下依然能够应对各种情况的辅助设备。由于全盲人群的特殊性，针对全盲人群的可穿戴引导设备应当属于非视觉助视器，充分利用视觉以外的功能，如听觉、触觉等功能来弥补视觉功能的缺陷从而提高视障者生存质量的辅助器具，涉及到视觉障碍者生活、工作、学习、娱乐等的方方面面。例如:用于日常生活的盲用手机和电话、发声钟表；用于出行的盲杖、盲道；用于学习交流的盲文、点显器、有声读物、各种读屏软件等。 综上所述，针对全盲人群的可穿戴引导设备对于全盲人群的生活、工作有重要意义。现有的种类繁杂的可穿戴引导设备具有功能单一、可扩展性差等特点，不符合易用、适用、简单便携、可扩展等原则。
技术实现思路
针对现有技术中的缺陷，本专利技术的目的是提供一种针对全盲人群的可穿戴引导设备，该系统可实时地采集现实场景，对采集到的图像进行处理并通过无线传输的方式将画面传输给远程监护设备，以达到远程监护的目的。同时，系统中包含各种传感器用以监视周围情况，并且以声音、触觉等信号传输给佩戴者，以实现全盲引导的功能。 为实现以上目的，本专利技术提供一种针对全盲人群的可穿戴引导设备，包括: 头戴式眼镜支架，用于安装及连接系统的各个部件以及方便用户佩戴； 图像采集设备，设置在头戴式眼镜支架上，用于记录周边画面(包含深度信息)； 多个传感器，用于检测外部信息和设备所处状态并将信号传输给数据处理中心； 用于语音交互的语音模块，设备用语音的方式告知佩戴者信息，同时佩戴者能以语音的方式对设备传达指令； 用于提醒佩戴者相关信息的信息输出装置，比如语音提醒、压力传感、温度传感、震动传感等方式； 数据处理中心，所述数据处理中心用于系统的总体控制，包括图像采集设备的图像的采集、无线传输，传感器数据的接受、处理、分析、传输；其中的图像和声音传输通过传输模块实现，该传输模块实时地从图像采集设备采集图像同时采集佩戴者周围的声音并远程传输。 优选的，所述图像采集设备是对穿戴者正面进行采集，或是全方位各个视角进行采集；如果是全方位各个视角进行采集，在数据处理中心将全方位视角的图像进行图像拼接，形成全景图，或者不进行拼接，将各个视角的图像分别存放。 优选的，所述测距传感器与红外传感器，与所述图像采集设备一一对应，对准相同的角度，用于检测周边信息；测距传感器与红外传感器同样对穿戴者正面进行采集，或是全方位各个视角进行采集；如果是全方位各个视角进行采集，在数据处理中心将全方位视角的距离图像与红外图像分别进行图像拼接，形成距离全景图与红外全景图，或不进行拼接，将各个视角的距离图像与红外图像分别存放。 优选的，所述用于语音交互的语音模块是双向的，设备既能监听佩戴者的指令，同时设备也能根据需要向佩戴者发出相关信息。 优选的，所述信息输出装置，如果通过对距离图像与红外图像的分析发现，有物体正在接近佩戴者的，发出提示并指明方向，提醒佩戴者注意安全，同时，信息输出装置包含压力传感器和/或温度传感器，这两种传感器可以分别通过对佩戴者进行刺激，达到同样的效果，此外，利用震动传感的方式，设备也可以对佩戴者进行方向指引。 优选的，所述传输模块实时地从图像采集设备采集图像同时采集佩戴者周围的声音并通过无线wif1、蓝牙信号远程传输给监护者，监护者与设备佩戴者之间进行图像传输和/或语音交互，从而达到远程监护的目的。 与现有技术相比，本专利技术具有如下的有益效果: 本专利技术为可穿戴式设备，具有简单便携、易扩展等优点，可以让全盲人群在日常生活中使用；同时，采用了数据处理中心，可以拥有智能设备的其他功能；此外，本专利技术所公开的硬件可以作为一个全盲人群的可穿戴辅助器具平台，对于不同类型及不同程度的功能需求，可以针对性地设计配套的周围情况监测方法，达到实时监护的目的。同时对于不同使用者的需求，可以针对性地以不同的方式(声音、压力、温度、震动等)输出信号，用于提醒使用者周围的情况。 【专利附图】【附图说明】 通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本专利技术的其它特征、目的和优点将会变得更明显: 图1为本专利技术一较优实施例的结构示意图； 图2为本专利技术一较优实施例的工作原理框图； 图中:I为头戴式眼镜支架，2为信号输出装置，3为环绕一周的光学摄像头以及红外摄像头，4为左右眼镜片；5为数据处理中心。 【具体实施方式】 下面结合具体实施例对本专利技术进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本专利技术，但不以任何形式限制本专利技术。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本专利技术的保护范围。 如图1所示，为本专利技术一较优实施例的针对全盲人群的的引导设备结构示意图，图中:头戴式眼镜支架1，信息输出装置为声音、压力、温度信号输出装置2，图像采集设备为环绕一周的光学摄像头以及红外摄像头3，左右眼镜片4 ;5为数据处理中心，其中: 所述的头戴式眼镜支架I用于安装、连接和固定系统本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种针对全盲人群的可穿戴式引导设备，其特征在于，包括：头戴式眼镜支架，用于安装及连接系统的各个部件以及方便用户佩戴；图像采集设备，设置在头戴式眼镜支架上，用于记录周边画面；多个传感器，用于检测外部信息和设备所处状态并将信号传输给数据处理中心；用于语音交互的语音模块，设备用语音的方式告知佩戴者信息，同时佩戴者能以语音的方式对设备传达指令；用于提醒佩戴者相关信息的信息输出装置，所输出的信号来自数据处理中心；数据处理中心，所述数据处理中心用于系统的总体控制，包括图像采集设备的图像的采集、无线传输，传感器数据的接受、处理、分析、传输；其中的图像和声音传输通过传输模块实现，该传输模块实时地从图像采集设备采集图像同时采集佩戴者周围的声音并传输。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：杨小康，翟广涛，李铎，闵雄阔，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：上海;31