一种基于手机端的智能导盲系统及其导盲方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于手机端的智能导盲系统及其导盲方法，其特征在于，包括手机端，以及与所述手机端相连接的视觉感知单元、障碍感知单元和语音控制单元；视觉感知单元用于采集并分析周围环境的图像信息，障碍感知单元通过超声波技术用于检测周围是否存在障碍物，视觉感知单元和障碍感知单元采集的信息发送至手机端进行处理分析，而后输出给语音控制单元，并通过语音播报的形式呈现给盲人，从而实现导盲，本发明专利技术的智能导盲系统获取周围环境信息较为及时、准确，使用方便，能够为盲人实现准确的导盲。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于智能设备
，具体涉及一种基于手机端的智能导盲系统及其导盲方法。
技术介绍
世界卫生组织估计全世界有4000万到4500万视力残疾人，低视力人群数量是其3倍，约1.4亿人，我国视力残疾约有1350万人。盲人作为一类特殊人群，由于自身因素，无法同正常人一样学习、工作和生活，甚至需要他人照顾。现如今，信息技术发展迅猛，智能设备和终端日趋成熟。随着社会的发展和市场的需求，盲人手机逐渐出现在人们的视野，不仅可以使他们生活更加方便，而且在他们需要或出现状况时可以实现及时与外界沟通。但是，单单依靠盲人手机，他们无法实现独立自主的生活。他们必须借助导盲犬或他人帮助，才可以便捷、安全的出行。现有技术中已出现具有图像识别、通信的盲人智能眼镜，同时也出现了利用超声波进行障碍物感知的导盲手杖，但是这些导盲的设备功能较为单一，设计较为复杂，不够智能化，不能帮助盲人及时准确的获取周围的环境信息，从而不能实现很好的导盲功能。
技术实现思路
本专利技术的目的在于解决上述问题，提供一种基于手机端的智能导盲系统以及基于该导盲系统的智能导盲方法。本专利技术的目的一是这样实现的，一种基于手机端的智能导盲系统，其特征在于，包括手机端，以及与所述手机端相连接的视觉感知单元、障碍感知单元和语音控制单元；所述手机端包括控制处理器以及分别连接于所述控制处理器的信号收发模块；所述视觉感知单元包括摄像头、图像识别处理模块和第一通讯模块，所述摄像头获取的图像数据经图像识别处理模块处理后通过通讯模块传输至手机端；所述障碍感知单元包括超声波模块和第二通讯模块，超声波模块包括超声波发射、接收器以及超声波信息处理器，超声波信息处理器通过所述第二通讯模块将处理后的信息发送至手机端；所述语音控制单元包括语音输入、输出模块，以及第三通讯模块，通过所述第三通讯模块实现语音控制单元与手机端之间的信号传输。优选的，所述图像识别处理模块用于分析获取图像中的文字信息、二维码信息或人流量信息。优选的，所述视觉感知单元的摄像头和第一通讯模块均被设置于智能眼镜上。优选的，所述障碍感知单元的超声波模块和第二通讯模块均被设置于手杖上。优选的，所述语音控制单元被设置成耳机。优选的，所述第一通讯模块、第二通讯模块、第三通讯模块与手机端的信号收发模块之间的通讯模式包括wifi、蓝牙以及红外模式。本专利技术的另一目的在于，提供一种智能导盲方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)、通过手机端开启导盲系统，视觉感知单元和障碍感知单元分别采集周围环境的信息，并将所获取的信息发送至手机端；(2)、手机端接收处理来自视觉感知单元和障碍感知单元的信息，并将所述信息转化为语音信息后发送至语音控制单元；(3)、语音控制单元通过语音播报的形式播放所述语音信息，同时，通过在语音控制单元输入语音信息从而将语音控制指令反馈给手机端。优选的，所述步骤(1)还包括手机端开启导盲系统后进入导盲模式选择，所述视觉感知单元和障碍感知单元根据所选定的导盲模式进入相应的工作模式。优选的，所述导盲模式根据环境信息的不同包括有学习模式、生活模式以及外出模式，所述视觉感知单元在不同的导盲模式下，摄像头采集图像的时间间隔不同。优选的，所述手机端根据优先级顺序分别接收处理来自视觉感知单元和障碍感知单元的信息，所述优先级顺序根据所选定的导盲模式不同而变化。本专利技术的有益效果体现在，结合视觉感知单元和障碍感知单元所采集的信息，可获取较为准确的周围环境信息，本专利技术的导盲系统较为智能，盲人可根据实际使用环境选择不同的导盲模式，实现更为方便、准确的导盲。附图说明图1为本专利技术所述智能导盲系统的结构框图；图2为本专利技术实施例所述智能导盲系统的执行流程图；图3为本专利技术实施例所述手机端信息处理流程图。具体实施方式下面将结合附图和具体实施例，对本专利技术的思想作出进一步的说明。如图1所示为本专利技术所述智能导盲系统的结构框图，一种基于手机端的智能导盲系统，包括手机端，以及与所述手机端相连接的视觉感知单元、障碍感知单元和语音控制单元；所述手机端包括控制处理器以及分别连接于所述控制处理器的信号收发模块；所述视觉感知单元包括摄像头、图像识别处理模块和第一通讯模块，所述摄像头获取的图像数据经图像识别处理模块处理后通过通讯模块传输至手机端；进一步的，所述图像识别处理模块用于分析获取图像中的文字信息、二维码信息或人流量信息；作为另一种可替换实施的方案，所述视觉感知单元包括摄像头和第一通讯模块，图像识别处理模块连接于手机端的控制处理器上，如此，可简化视觉感知单元的设计结构；作为一个优选的实施例，所述视觉感知单元的摄像头和第一通讯模块均被设置于智能眼镜上，由于盲人难以承受阳光直射眼睛，因此他们在外出活动时常常会佩戴墨镜以保护眼睛，所以将视觉感知单元设置于智能眼镜上，不会对盲人出行增加额外的负担，使用较为方便。所述障碍感知单元包括超声波模块和第二通讯模块，超声波模块包括超声波发射、接收器以及超声波信息处理器，超声波信息处理器通过所述第二通讯模块将处理后的信息发送至手机端；障碍感知单元通过对所发射和接收的超声波信息的分析可以较为准确的探测出一定范围内是否存在障碍物，而且超声波探测的范围可调节；作为一个优选的具体实施方案，所述障碍感知单元的超声波模块和第二通讯模块均被设置于手杖上，由于盲人在活动过程中会随身携带手杖，帮助其探测前方道路信息，所以将障碍感知单元设置于手杖上，无需单独的设备，不会对盲人的活动造成额外的负担。障碍物距离计算方法是手杖发出超声波后，记录接收到反射的超声波时所经过的时间t，由s＝vt可以计算超声波的路径s，其中v为超声波在空气中的传播速度，则障碍物的距离so＝s/2。作为一种优选的，所述手杖上还设有用于提醒盲人及时避开障碍物的震动报警模块，当超声波模块在其探测范围内探测到障碍物时，启动震动报警模块，从而提醒盲人注意避开障碍物；优选的，当探测到的障碍物离盲人的距离小于一定的数值时手杖开始震动报警，具体的，当障碍物的距离so≤1m时，手杖开启震动报警及时提醒盲人注意避开障碍物。所述语音控制单元包括语音输入、输出模块，以及第三通讯模块，通过所述第三通讯模块实现语音控制单元与手机端之间的信号传输；作为一个具体的实施方式，所述语音控制单元被设置成耳机，手机端发送的信息通过耳机端以语音播报的形式传递给盲人，盲人接收到信息后，在耳机端输入语音信息反馈给手机端。作为优选的，所述第一通讯模块、第二通讯模块、第三通讯模块与手机端的信号收发模块之间的通讯模式包括wifi、蓝牙以及红外模式。应该说明的是，所述手机端接收的来自视觉感知单元和障碍感知单元的信息均以语音信息的形式发送到语音控制单元，即，手机端包含了语音转化模块。本专利技术的另一目的在于，提供一种智能导盲方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)、通过手机端开启导盲系统，视觉感知单元和障碍感知单元分别采集周围环境的信息，并将所获取的信息发送至手机端；(2)、手机端接收处理来自视觉感知单元和障碍感知单元的信息，并将所述信息转化为语音信息后发送至语音控制单元；(3)、语音控制单元通过语音播报的形式播放所述语音信息，同时，通过在语音控制单元输入语音信息从而将语音控制指令反馈给手机端。优选的，所述步骤(1)还包括手机端开启导盲系统后，首先进本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于手机端的智能导盲系统，其特征在于，包括手机端，以及与所述手机端相连接的视觉感知单元、障碍感知单元和语音控制单元；所述手机端包括控制处理器以及分别连接于所述控制处理器的信号收发模块；所述视觉感知单元包括摄像头、图像识别处理模块和第一通讯模块，所述摄像头获取的图像数据经图像识别处理模块处理后通过通讯模块传输至手机端；所述障碍感知单元包括超声波模块和第二通讯模块，超声波模块包括超声波发射、接收器以及超声波信息处理器，超声波信息处理器通过所述第二通讯模块将处理后的信息发送至手机端；所述语音控制单元包括语音输入、输出模块，以及第三通讯模块，通过所述第三通讯模块实现语音控制单元与手机端之间的信号传输。

【技术特征摘要】
1.一种基于手机端的智能导盲系统，其特征在于，包括手机端，以及与所述手机端相连接的视觉感知单元、障碍感知单元和语音控制单元；所述手机端包括控制处理器以及分别连接于所述控制处理器的信号收发模块；所述视觉感知单元包括摄像头、图像识别处理模块和第一通讯模块，所述摄像头获取的图像数据经图像识别处理模块处理后通过通讯模块传输至手机端；所述障碍感知单元包括超声波模块和第二通讯模块，超声波模块包括超声波发射、接收器以及超声波信息处理器，超声波信息处理器通过所述第二通讯模块将处理后的信息发送至手机端；所述语音控制单元包括语音输入、输出模块，以及第三通讯模块，通过所述第三通讯模块实现语音控制单元与手机端之间的信号传输。2.根据权利要求1所述的基于手机端的智能导盲系统，其特征在于，所述图像识别处理模块用于分析获取图像中的文字信息、二维码信息或人流量信息。3.根据权利要求1或2所述的基于手机端的智能导盲系统，其特征在于，所述视觉感知单元的摄像头和第一通讯模块均被设置于智能眼镜上。4.根据权利要求3所述的基于手机端的智能导盲系统，其特征在于，所述障碍感知单元的超声波模块和第二通讯模块均被设置于手杖上。5.根据权利要求4所述的基于手机端的智能导盲系统，其特征在于，所述语音控制单元被设置成耳机。6.根据权利要求1、...

【专利技术属性】
技术研发人员：卫皓茜，殷业，何娃，张树诚，薛冰洁，张伟，王哲仁，
申请(专利权)人：上海师范大学，
类型：发明
国别省市：上海;31