一种盲人导航系统技术方案

一种盲人导航系统，包括眼镜镜架、图像模块、语音模块、电源模块、充电模块以及红外反光标识；其中图像模块包括图像处理单元、红外光源和红外摄像头，红外光源用于朝所述红外反光标识方向发出红外光，红外摄像头则用于捕获由所述红外反光标识反射回的红外光并生成红外图像，所述图像处理单元用于分析处理由所述红外摄像头生成的红外图像并将处理结果传至所述语音模块，从而实现导航功能。本发明专利技术的导航系统具有结构简单、成本低廉、可实施性强、导航精准、适用范围广等优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种导航系统，特别涉及一种盲人导航系统。
技术介绍
据官方估计到2020年我国视觉障碍人数将达到5000余万，而且我国每年会出现新盲人大约45万，低视力135万，即约每分钟就会出现1个盲人，3个低视力患者。当前我国盲道设计存在很多问题，设计不规范、维护不及时、障碍物占道等问题严重影响着盲人的行走安全，而且单一的盲道无法满足盲人对轻松自如行走的需求，故如何使盲人或者低视力者能够融入到这个社会去更好地生活已成为当前迫切需要解决的问题，要解决这个问题首要任务就是使盲人能够安全自由的行走在城市空间中。近些年，许多机构或个人都曾研制过一些帮助盲人行走的工具，如：带扬声器的导航棍，优点是晚上可发出光，提醒路人与司机，缺点是易坏、太敏感；探知前方障碍物的导盲鞋，优点是可以穿在脚上，缺点是测量范围小，没有语音提示；随身携带超声波探测和GPS定位装置，优点测量范围大，缺点是局部精度较低以及成本较高。目前专门为盲人设计的导航眼镜种类很少，而且大多技术含量不高或者价格昂贵，而盲人外出时没有相关设备的帮助，导致他们外出十分不便。基于上述现有技术的不足之处，因此需要开发出一种用于盲人且结构简单、携带方便、成本较低、导航精度高的导航眼镜。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种盲人导航系统，包括眼镜镜架、图像模块、语音模块、电源模块、充电模块以及红外反光标识；其中，所述眼镜镜架，包括镜框、鼻梁、第一镜腿、第二镜腿、第一镜脚和第二镜脚，所述鼻梁的形状为长方体且中心处水平开设有长方形的通孔；所述图像模块，位于所述长方形通孔中并与所述长方形通孔相互匹配，包括图像处理单元、红外光源和红外摄像头，所述红外光源与所述红外摄像头水平间隔排列；所述红外光源用于朝所述红外反光标识方向发出红外光，所述红外摄像头则用于捕获由所述红外反光标识反射回的红外光并生成红外图像，所述图像处理单元用于分析处理由所述红外摄像头生成的红外图像并将处理结果传至所述语音模块；所述语音模块，位于所述第一镜腿上且靠近所述第一镜脚的端部，包括语音单元、耳机接口和耳机；所述语音模块根据所述图像处理单元的处理结果而通过所述耳机向盲人发出语音提示；所述第一电源模块和所述第二电源模块，分别位于所述第一镜腿和所述第二镜腿上且靠近所述镜框的端部，用于向所述导航眼镜供电；所述充电模块，位于所述第二镜腿上且靠近所述第二镜脚的端部，包括充电单元和充电接口，用于为所述第一电源模块和所述第二电源模块进行充电；所述红外反光标识，位于所述盲人行走的周围环境中，为由红外反光材料制成的具有标识作用的图形，用于反射所述红外光源发出的红外光。优选地，所述第一镜腿和所述第二镜腿的中间部位安装有多个LED闪光灯。优选地，所述红外光源为红外发光二极管LED或LED阵列。优选地，所述红外摄像头为广角摄像头，拍摄角度为150度。优选地，所述红外光源与所述红外摄像头水平间隔1～2cm。优选地，所述图像模块的两端还设置有转轴，所述图像模块通过所述转轴固定在鼻梁上并实现30度顺时针或逆时针的角度旋转。优选地，所述充电接口为充电和数据传输二合一接口。优选地，所述第一镜脚上设置有蓝牙模块。优选地，所述语音模块还包括位于所述耳机上的麦克风。优选地，所述第二镜脚上设置有GPS模块。优选地，所述红外反光材料为金属粉。优选地，所述红外反光标识的结构为可粘贴或可热熔的薄片状。优选地，所述红外反光标识为由盲道地砖上一个或多个红外反光点组成的具有标识作用的图形。优选地，所述红外反光点位于行进盲道地砖上每个条形凸起的中间位置或位于位于提示盲道地砖上圆形凸起的表面。优选地，所述行进盲道地砖上共4个所述红外反光点且连接后呈现直线，用于表示正常行走在行进盲道上。优选地，所述提示盲道地砖上所述红外反光点的分布设置如下：所述提示盲道地砖上共8个红外反光点且连接后呈现旋转45度的正方形，用于表示即将进入弯道或即将进入直道；所述提示盲道地砖上共5个红外反光点且连接后呈现向右倾斜45度的斜线，用于表示向右拐弯；所述提示盲道地砖上共5个红外反光点且连接后呈现向左倾斜45度的斜线，用于表示向左拐弯；所述提示盲道地砖上共8个红外反光点且连接后呈现“T”字形，用于表示三岔路口；所述提示盲道地砖上共9个红外反光点且连接后呈现“十”字形，用于表示十字路口。应当理解，前述大体的描述和后续详尽的描述均为示例性说明和解释，并不应当用作对本专利技术所要求保护内容的限制。附图说明参考随附的附图，本专利技术更多的目的、功能和优点将通过本专利技术实施方式的如下描述得以阐明，其中：图1示意性示出本专利技术导航眼镜的结构示意图；图2示意性示出本专利技术导航系统的应用示意图；图3(a)至图3(f)示意性示出具有红外反光标识的盲道地砖；图4(a)至图4(f)示意性示出红外摄像头拍摄的具有红外反光标识的盲道地砖的图像；图5示意性示出盲人使用本专利技术导航系统的应用场景图。具体实施方式通过参考示范性实施例，本专利技术的目的和功能以及用于实现这些目的和功能的方法将得以阐明。然而，本专利技术并不受限于以下所公开的示范性实施例；可以通过不同形式来对其加以实现。说明书的实质仅仅是帮助相关领域技术人员综合理解本专利技术的具体细节。在下文中，将参考附图描述本专利技术的实施例。在附图中，相同的附图标记代表相同或类似的部件，或者相同或类似的步骤。图1示出了根据本专利技术一种盲人导航眼镜100的结构示意图。本专利技术的导航眼镜100包括眼镜镜架1、图像模块2、语音模块3、第一电源模块4、第二电源模块5、充电模块6。眼镜镜架1，包括镜框101、鼻梁102、第一镜腿103、第二镜腿104、第一镜脚105和第二镜脚106。所述鼻梁102用于连接两个镜框101，所述鼻梁102的形状为长方体且中心水平开设有长方形的通孔，该通孔用于放置图像模块2。所述第一镜腿103和第二镜腿104的中间部位安装有多个LED闪光灯6，用于夜间警示作用。图像模块2，位于鼻梁102的中间(如图2所示)，包括图像处理单元201、红外光源202和红外摄像头203；所述红外光源202为红外发光二极管LED或LED阵列。所述红外摄像头203为广角摄像头，拍摄角度可达150度。所述红外光源202与所述红外摄像头203水平间隔排列，间距约为1～2cm。所述红外摄像头203用于获取由红外光源202发出并反射回的红外光线，进而形成红外图像。图像处理单元201对获取的图像进行处理和分析，最终将分析结果传至语音模块3并发出声音提示。优选地，所述图像模块2的两端还设置有转轴204，且通过其转轴204固定在鼻梁102上并实现30度顺时针或逆时针的角度旋转，从而实现多方位多角度的拍摄功能，比如当需要拍摄地面时则向下顺时针旋转30度。语音模块3，位于第一镜腿103上且靠近第一镜脚106的端部，包括语音单元301、耳机接口302和耳机303。所述语音单元301根据图像处理单元201传送的不同分析结果而发出不同的语音提示。第一电源模块4和第二电源模块5，分别位于第一镜腿103和第二镜腿104上且靠近镜框101的端部，用于向所述导航眼镜100的用电模块供电，采用双电源供电可显著提高导航眼镜100的续航能力。充电模块6，位于第二镜腿104上且靠近第二镜脚106的端部，包括充电单元601和充电接口602，用于为本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种盲人导航系统，包括眼镜镜架、图像模块、语音模块、电源模块、充电模块以及红外反光标识；其中，所述眼镜镜架，包括镜框、鼻梁、第一镜腿、第二镜腿、第一镜脚和第二镜脚，所述鼻梁的形状为长方体且中心处水平开设有长方形的通孔；所述图像模块，位于所述长方形通孔中并与所述长方形通孔相互匹配，包括图像处理单元、红外光源和红外摄像头，所述红外光源与所述红外摄像头水平间隔排列；所述红外光源用于朝所述红外反光标识方向发出红外光，所述红外摄像头则用于捕获由所述红外反光标识反射回的红外光并生成红外图像，所述图像处理单元用于分析处理由所述红外摄像头生成的红外图像并将处理结果传至所述语音模块；所述语音模块，位于所述第一镜腿上且靠近所述第一镜脚的端部，包括语音单元、耳机接口和耳机；所述语音模块根据所述图像处理单元的处理结果而通过所述耳机向盲人发出语音提示；所述第一电源模块和所述第二电源模块，分别位于所述第一镜腿和所述第二镜腿上且靠近所述镜框的端部，用于向所述导航眼镜供电；所述充电模块，位于所述第二镜腿上且靠近所述第二镜脚的端部，包括充电单元和充电接口，用于为所述第一电源模块和所述第二电源模块进行充电；所述红外反光标识，位于所述盲人行走的周围环境中，为由红外反光材料制成的具有标识作用的图形，用于反射所述红外光源发出的红外光；所述图像模块的两端还设置有转轴，所述图像模块通过所述转轴固定在鼻梁上并实现30度顺时针或逆时针的角度旋转。...

【技术特征摘要】
1.一种盲人导航系统，包括眼镜镜架、图像模块、语音模块、电源模块、充电模块以及红外反光标识；其中，所述眼镜镜架，包括镜框、鼻梁、第一镜腿、第二镜腿、第一镜脚和第二镜脚，所述鼻梁的形状为长方体且中心处水平开设有长方形的通孔；所述图像模块，位于所述长方形通孔中并与所述长方形通孔相互匹配，包括图像处理单元、红外光源和红外摄像头，所述红外光源与所述红外摄像头水平间隔排列；所述红外光源用于朝所述红外反光标识方向发出红外光，所述红外摄像头则用于捕获由所述红外反光标识反射回的红外光并生成红外图像，所述图像处理单元用于分析处理由所述红外摄像头生成的红外图像并将处理结果传至所述语音模块；所述语音模块，位于所述第一镜腿上且靠近所述第一镜脚的端部，包括语音单元、耳机接口和耳机；所述语音模块根据所述图像处理单元的处理结果而通过所述耳机向盲人发出语音提示；所述第一电源模块和所述第二电源模块，分别位于所述第一镜腿和所述第二镜腿上且靠近所述镜框的端部，用于向所述导航眼镜供电；所述充电模块，位于所述第二镜腿上且靠近所述第二镜脚的端部，包括充电单元和充电接口，用于为所述第一电源模块和所述第二电源模块进行充电；所述红外反光标识，位于所述盲人行走的周围环境中，为由红外反光材料制成的具有标识作用的图形，用于反射所述红外光源发出的红外光；所述图像模块的两端还设置有转轴，所述图像模块通过所述转轴固定在鼻梁上并实现30度顺时针或逆时针的角度旋转。2.根据权利要求1所述的盲人导航系统，其特征在于：所述第一镜腿和所述第二镜腿的中间部位安装有多个LED闪光灯...

【专利技术属性】
技术研发人员：金英子，
申请(专利权)人：金英子，
类型：发明
国别省市：北京;11