一种盲人导航方法及盲人导航设备技术

本发明专利技术涉及导航领域，公开一种盲人导航方法及盲人导航设备，导航方法包括：获得用户所处环境的图像信息；根据所述图像信息确定用户与交通信号灯之间的距离；根据用户与交通信号灯之间的距离判断用户与路口之间的距离，当用户与路口之间的距离小于预设的距离阈值时，判定用户处于到达路口状态。该盲人导航方法可在用户外出行动时，在需通过设有交通信号灯的路口时，该导航方法可识别用户是否到达路口，以针对该路口的交通信号灯指示情况进行后续的导航工作，提高了用户到达路口时的安全性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及导航领域，特别涉及一种盲人导航方法及盲人导航设备。
技术介绍
据世界卫生组织估计，全世界有盲人4000-4500万，中国约有盲人600-700万，占世界盲人总数的18％。盲人的日常生活中存在诸多不便，尤其在外出行动时，复杂的交通环境为盲人的安全出行带来了巨大隐患。如何保障盲人的出行安全是全社会需解决的问题。目前有多种供盲人使用的导航设备，如具有导航功能的智能手杖等导航设备，可获取使用者周围的环境信息并通过语音输出进行路线引导，但是，此类导航设备不具备识别用户是否到达路口的功能，盲人在使用此类设备外出行走时，在需通过路口时，不能及时得到针对通过路口的导航信息，使盲人的出行仍具有较大的安全隐患。
技术实现思路
本专利技术提供了一种盲人导航方法及盲人导航设备，具有判定用户是否到达路口的功能，可提高盲人外出行走的安全性。为实现上述目的，本专利技术提供如下的技术方案：一种盲人导航方法，包括：获得用户所处环境的图像信息；根据所述图像信息确定用户与交通信号灯之间的距离；根据用户与交通信号灯之间的距离判断用户与路口之间的距离，当用户与路口之间的距离小于预设的距离阈值时，判定用户处于到达路口状态。该盲人导航方法可在获得用户所处环境的图像信息之后，通过图像信息确定用户与交通信号灯之间的距离，并据用户与交通信号灯之间的距离判断用户与路口之间的距离，在用户与路口之间的距离小于预设的距离阈值时，判定用户处于到达路口状态，在用户外出行动时，在需通过设有交通信号灯的路口时，该导航方法可识别用户是否到达路口，以针对该路口的交通信号灯指示情况进行后续的导航工作，提高了用户到达路口时的安全性。优选地，所述根据所述图像信息确定用户与交通信号灯之间的距离，包括：根据所述图像信息生成交通信号灯形状信息；根据生成的所述交通信号灯形状信息中的交通信号灯的尺寸大小和用户与交通信号灯之间的距离对应的变化关系确定用户与交通信号灯之间的距离。优选地，所述根据所述图像信息生成交通信号灯形状信息，包括：对获得的图像信息进行增强处理；将增强处理后的图像信息由RGB颜色空间转换到HSV颜色空间；根据图像信息中的亮度分量提取特定亮度区域的边缘特征，并将提取的特定亮度区域的边缘特征与预设的交通信号灯的边缘特征对比，提取特定亮度区域中的交通信号灯图形，以生成交通信号灯形状信息。优选地，所述根据用户与交通信号灯之间的距离判断用户与路口之间的距离，包括：将用户与交通信号灯之间的距离与预设的第一距离阈值进行对比；当用户与交通信号灯之间的距离小于或等于所述第一距离阈值时，判定用户处于到达路口状态。优选地，所述根据用户与交通信号灯之间的距离判断用户与路口之间的距离，包括：获取路口宽度距离；计算用户与交通信号灯之间的距离与路口宽度距离的差值；当所述差值小于或等于所述第二距离阈值时，判定用户处于到达路口状
态。优选地，还包括：在判定用户处于到达路口状态时，根据所述图像信息确定交通信号灯颜色信息和交通信号灯时长信息，并获得用户的加速度信息；根据所述交通信号灯颜色信息、所述交通信号灯时长信息和所述加速度信息生成导航信息，所述导航信息包括停止信息和前进信息。优选地，所述根据所述图像信息确定交通信号灯颜色信息和交通信号灯时长信息，包括：根据提取的交通信号灯图形中的色相分量确定交通信号灯的颜色，并生成交通信号灯颜色信息；识别特定的交通信号灯图形中的数字图像，以确定交通信号灯的剩余时长，并生成交通信号灯时长信息。优选地，所述根据所述加速度信息、所述交通信号灯颜色信息和所述交通信号灯时长信息生成导航信息，包括：根据所述交通信号灯颜色信息判断当前交通信号灯的颜色是否为绿色，在所述交通信号灯的颜色不为绿色时，生成所述停止信息；在当前所述交通信号灯颜色为绿色时，生成交通信号灯的时长信息，并获得用户的加速度信息，根据获得的加速度信息确定用户的平均行进速度；根据所述平均行进速度和所述交通信号灯时长的乘积生成理论行走距离，并将所述理论行走距离与所述距离信息进行对比；当所述理论行走距离大于所述距离信息时，生成所述行走信息；当所述理论行走距离小于所述距离信息时，生成所述停止信息。优选地，还包括：将所述导航信息转换为音频信号发送至语音装置，以控制语音装置将所述音频信号转换为声音并进行播放。优选地，还包括：根据获得的加速度信息判断用户是否摔倒，当所述加速度信息在竖直方向上的值大于设定值时判断用户摔倒，并且在判断用户摔倒时生成告警信号；控制告警装置根据所述告警信号发出告警。优选地，所述控制告警装置根据所述告警信号发出告警告，包括：控制告警装置根据所述告警信号发出声光警告。优选地，还包括：当生成告警信号时还控制通信装置向相关联的移动终端进行呼叫并发送预定内容的摔倒告警信息。优选地，所述预定内容的摔倒告警信息包括摔倒提示信息和所述用户的位置信息。本专利技术还提供了一种盲人导航设备，包括佩戴于用户头部的图像采集装置和导航装置，所述图像采集装置的输出端与所述导航装置的输入端连接，其中：所述图像采集装置用于获得用户所处环境的图像信息并将所述图像信息发送至所述导航装置；所述导航装置用于根据所述图像信息确定用户与交通信号灯之间的距离，并根据用户与交通信号灯之间的距离判断用户与路口之间的距离，当用户与路口之间的距离小于预设的距离阈值时，判定用户处于到达路口状态。该盲人导航设备包括图像采集装置和导航装置，通过图像采集装置采集用户所处环境中的图像信息，并由导航装置处理该图像信息以确定用户与交通信号灯之间的距离，并根据用户与交通信号灯之间的距离判断用户与路口之间的距离，在用户与路口之间的距离小于预设的距离阈值时，判定用户处于到达路口状态；该导航设备可识别用户是否通过正在路口，提高了用户到达路口时的安全性。在用户外出行动时，在需通过设有交通信号灯的路口时，该导航设备可识别用户是否到达路口，以针对该路口的交通信号灯指示情况进行后续的导航工作，提高了用户到达路口时的安全性。优选地，所述导航装置包括交通信号灯形状信息模块和距离判定模块，所
述交通信号灯形状信息模块的输入端与所述图像采集模块的输出端连接，所述距离判定模块的输入端与所述交通信号灯形状信息模块的输出端连接；所述交通信号灯形状信息模块用于对获得的图像信息进行增强处理，并将增强处理后的图像信息由RGB颜色空间转换到HSV颜色空间，并根据图像信息中的亮度分量提取特定亮度区域的边缘特征，并将提取的特定亮度区域的边缘特征与预设的交通信号灯的边缘特征对比，以提取特定亮度区域中的交通信号灯图形，并生成交通信号灯形状信息；所述距离判定模块用于根据生成的所述交通信号灯形状信息中的交通信号灯的尺寸大小和用户与交通信号灯之间的距离对应的变化关系确定用户与交通信号灯之间的距离，并生成交通信号灯距离信息。优选地，所述导航装置还包括状态判定模块，所述状态判定模块的输入端与所述距离判定模块的输出端连接；所述状态判定模块用于接收来自所述距离判定模块的所述交通信号灯距离信息，将用户与交通信号灯之间的距离与预设的第一距离阈值进行对比；当用户与交通信号灯之间的距离小于或等于所述第一距离阈值时，判定用户处于到达路口状态，并生成导航指令信息。优选地，所述盲人导航设备还包括设置于交通信号灯上的辅助导本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种盲人导航方法，其特征在于，包括：获得用户所处环境的图像信息；根据所述图像信息确定用户与交通信号灯之间的距离；根据用户与交通信号灯之间的距离判断用户与路口之间的距离，当用户与路口之间的距离小于预设的距离阈值时，判定用户处于到达路口状态。

【技术特征摘要】
1.一种盲人导航方法，其特征在于，包括：获得用户所处环境的图像信息；根据所述图像信息确定用户与交通信号灯之间的距离；根据用户与交通信号灯之间的距离判断用户与路口之间的距离，当用户与路口之间的距离小于预设的距离阈值时，判定用户处于到达路口状态。2.根据权利要求1所述的盲人导航方法，其特征在于，所述根据所述图像信息确定用户与交通信号灯之间的距离，包括：根据所述图像信息生成交通信号灯形状信息；根据生成的所述交通信号灯形状信息中的交通信号灯的尺寸大小和用户与交通信号灯之间的距离对应的变化关系确定用户与交通信号灯之间的距离。3.根据权利要求2所述的盲人导航方法，其特征在于，所述根据所述图像信息生成交通信号灯形状信息，包括：对获得的图像信息进行增强处理；将增强处理后的图像信息由RGB颜色空间转换到HSV颜色空间；根据图像信息中的亮度分量提取特定亮度区域的边缘特征，并将提取的特定亮度区域的边缘特征与预设的交通信号灯的边缘特征对比，提取特定亮度区域中的交通信号灯图形，以生成交通信号灯形状信息。4.根据权利要求1所述的盲人导航方法，其特征在于，所述根据用户与交通信号灯之间的距离判断用户与路口之间的距离，包括：将用户与交通信号灯之间的距离与预设的第一距离阈值进行对比；当用户与交通信号灯之间的距离小于或等于所述第一距离阈值时，判定用户处于到达路口状态。5.根据权利要求1所述的盲人导航方法，其特征在于，所述根据用户与交通信号灯之间的距离判断用户与路口之间的距离，包括：获取路口宽度距离；计算用户与交通信号灯之间的距离与路口宽度距离的差值；当所述差值小于或等于所述第二距离阈值时，判定用户处于到达路口状态。6.根据权利要求1-5任一项所述的盲人导航方法，其特征在于，还包括：在判定用户处于到达路口状态时，根据所述图像信息确定交通信号灯颜色信息和交通信号灯时长信息，并获得用户的加速度信息；根据所述交通信号灯颜色信息、所述交通信号灯时长信息和所述加速度信息生成导航信息，所述导航信息包括停止信息和前进信息。7.根据权利要求6所述的盲人导航方法，其特征在于，所述根据所述图像信息确定交通信号灯颜色信息和交通信号灯时长信息，包括：根据提取的交通信号灯图形中的色相分量确定交通信号灯的颜色，并生成交通信号灯颜色信息；识别特定的交通信号灯颜色信息中的数字图像，以确定交通信号灯的剩余时长，并生成交通信号灯时长信息。8.根据权利要求6所述的盲人导航方法，其特征在于，所述根据所述加速度信息、所述交通信号灯颜色信息和所述交通信号灯时长信息生成导航信息，包括：根据所述交通信号灯颜色信息判断当前交通信号灯的颜色是否为绿色，在所述交通信号灯的颜色不为绿色时，生成所述停止信息；在当前所述交通信号灯颜色为绿色时，生成交通信号灯的时长信息，并获得用户的加速度信息，根据获得的加速度信息确定用户的平均行进速度；根据所述平均行进速度和所述交通信号灯时长的乘积生成理论行走距离，并将所述理论行走距离与所述距离信息进行对比；当所述理论行走距离大于所述距离信息时，生成所述行走信息；当所述理论行走距离小于所述距离信息时，生成所述停止信息。9.根据权利要求6所述的盲人导航方法，其特征在于，还包括：将所述导航信息转换为音频信号发送至语音装置，以控制语音装置将所述音频信号转换为声音并进行播放。10.根据权利要求6所述的盲人导航方法，其特征在于，还包括：根据获得的加速度信息判断用户是否摔倒，当所述加速度信息在竖直方向上的值大于设定值时判断用户摔倒，并且在判断用户摔倒时生成告警信号；控制告警装置根据所述告警信号发出告警。11.根据权利要求10所述的盲人导航方法，其特征在于，所述控制告警装置根据所述告警信号发出告警告，包括：控制告警装置根据所述告警信号发出声光警告。12.根据权利要求10所述的盲人导航方法，其特征在于，还包括：当生成告警信号时还控制通信装置向相关联的移动终端进行呼叫并发送预定内容的摔倒告警信息。13.根据权利要求12所述的盲人导航方法，其特征在于，所述预定内容的摔倒告警信息包括摔倒提示信息和所述用户的位置信息。14.一种盲人导航设备，其特征在于，包括佩戴于用户头部的图像采集装置和导航装置，所述图像采集装置的输出端与所述导航装置的输入端连接，其中：所述图像采集装置用于获得用户所处环境的图像信息并将所述图像信息发送至所述导航装置；所述导航装置用于根据所述图像信息确定用户与交通信号灯之间的距离，并根据用户与交通信号灯之间的距离判断用户与路口之间的距离，当用户与路口之间的距离小于预设的距离阈值时，判定用户处于到达路口状态。15.根据权利要求14所述的盲人导航设备，其特征在于，所述导航装置包括交通信号灯形状信息模块和距离判定模块，所述交通信号灯形状信息模块的输入端与所述图像采集模块的输出端连接，所述距离判定模块的输入端与所
\t述交通信号灯形状信息模块的输出端连接；所述交通信号灯形状信息模块用于对获得的图像信息进行增强处理，并将增强处理后的图像信息由RGB颜色空间转换到HSV颜色空间，并根据图像信息中的亮度分量提取特定亮度区域的边缘特征，并将提取的特定亮度区域的边缘特征与预设的交通信号灯的边缘特征对比，以提取特定亮度区域中的交通信号灯图形，并生成交通信号灯形状信息；所述距离判定模块用于根据生成的所述交通信号灯形状信息中的交通信号灯的尺寸...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙蒙蒙，
申请(专利权)人：京东方科技集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11