一种导盲背包制造技术

本发明专利技术公开了一种导盲背包，包括：背包主体及拉杆。背包主体和拉杆上设有图像采集装置和信息反馈装置；背包主体内装有处理器，内置多种模块。其中，目标识别模块可对采集图像中的目标进行识别；信息反馈模块将识别结果通过信息反馈装置反馈至使用者；提取处理模块可对图像进行提取、预处理，作为继续训练学习及参数优化的目标参照图像。本发明专利技术可对场景中的多种目标进行实时识别，适用于复杂场景中的导盲避障；还可利用场景图像进一步训练学习及参数优化，不断提高识别准确度。本发明专利技术还具备人机互动、语音通话、紧急求助等多种功能；在不适合背包主体自行移动的复杂路段，使用者可将拉杆拆下作为导盲杖使用。拆下作为导盲杖使用。拆下作为导盲杖使用。

【技术实现步骤摘要】
一种导盲背包


[0001]本专利技术涉及导盲产品领域，特别是涉及一种针对复杂场景中多目标精准识别、避障的导盲背包。

技术介绍

[0002]盲人由于外出、行动较为不便，很少选择独立出行，特别是对于陌生路段，通常在出行时都会有随行人陪护。
[0003]导盲产品的出现在一定程度上解决了盲人在陌生路段独立出行的问题，以目前市面上具有代表性的导盲杖产品为例，该类产品通常具有语音、震动等提醒功能，在触碰到物体时还会发出警报。
[0004]但由于当前导盲产品研发得不到足够的重视，致使绝大多数产品依然存在导盲性能不足且功能单一的问题，并不能实现真正的导盲。
[0005]其中，导盲性能不足，特别是针对崎岖道路、复杂路段等场景中多目标的精准识别是限制当前导盲产品实用性的关键问题。

技术实现思路

[0006]针对上述问题，本专利技术提供一种针对复杂场景中多目标精准识别、避障的导盲背包。
[0007]以下本专利技术技术方案中，“装置”一词指硬件部件，“模块”一词指处理器上用于执行特定函数或任务的软件或处理器硬件及软件的组合。
[0008]本专利技术技术方案具体如下：
[0009]一种导盲背包，其特征在于包括：背包主体，及其上装有的可拆卸的拉杆；
[0010]所述背包主体和拉杆上均设有图像采集装置和信息反馈装置；
[0011]所述背包主体内部装有处理器，所述处理器内置目标识别模块、信息反馈模块和提取处理模块，其中：
[0012]目标识别模块：根据目标参照图像进行训练学习及参数优化，获得目标识别模型，通过模型对图像采集装置采集的图像中的目标进行识别；
[0013]信息反馈模块：将所述目标识别模块的识别结果(包括不能识别或不能准确识别)通过所述信息反馈装置反馈至使用者；
[0014]提取处理模块：当目标识别模块对图像中的目标不能识别或不能准确识别时，则提取相应的图像进行预处理后作为进一步训练学习及参数优化的目标参照图像；以及按照人类指令对特定的图像进行提取、预处理，并将处理后的图像作为进一步训练学习及参数优化的目标参照图像。
[0015]进一步地，所述目标识别模块可识别的目标包括：道路标志、障碍物和红绿灯。
[0016]进一步地，所述目标识别模块对目标的识别结果包括：道路标志的种类；障碍物的种类、大小以及与使用者的距离；红绿灯的颜色。
[0017]进一步地，所述提取处理模块的预处理包括：降噪、旋转、裁剪、缩放及灰度化处理。
[0018]进一步地，所述处理器还包括：定位导航模块和牵引控制模块；所述背包主体上设有GPS定位装置和移动部件；其中，
[0019]定位导航模块：根据GPS信号对使用者所处的位置进行实时定位，并可根据使用者的实时位置和所要到达的目的地建立导航路线；以及在行进过程中根据所述目标识别模块的识别结果实时调整导航路线；
[0020]牵引控制模块：在行进过程中根据导航路线和目标识别模块的识别结果实时生成移动方向指令，控制所述移动部件按照指令移动；
[0021]所述信息反馈模块的功能还包括：将导航路线信息(包括路线的调整信息)以及实时生成的移动方向指令信息反馈至使用者；以及当使用者在行进过程中偏离导航路线或移动方向指令所指示的方向时，对使用者发出偏离提示。
[0022]进一步地，所述处理器还包括信息传输模块：从服务器获取使用者所处位置的相关信息；以及将使用者的实时定位信息和目标识别模块的识别结果信息上传至服务器；
[0023]所述信息反馈模块的功能还包括：将信息传输模块获取的使用者所处位置的相关信息反馈至使用者。
[0024]进一步地，所述背包主体上设有语音接收器；所述处理器还包括指令处理模块：针对使用者向语音接收器发送的语音指令进行相应操作，并通过所述信息反馈模块进行反馈。
[0025]进一步地，所述背包主体上还设有雷达探测装置；所述处理器还包括3D构建模块；其中，
[0026]雷达探测装置：对使用者所处环境进行360度全方位扫描探测；
[0027]3D构建模块：根据雷达探测装置的探测结果构建周围环境的3D模型。
[0028]进一步地，所述背包主体上还设有通话装置及求助装置；所述求助装置包括扬声器和控制所述扬声器开启及关闭的按键。
[0029]进一步地，所述背包主体上的图像采集装置为深度相机；所述拉杆包括手柄和杆体；所述拉杆在安装在背包主体上的状态下，拉杆的杆体插入背包主体，手柄处于背包主体的外部上方；所述拉杆的图像采集装置为设置在所述手柄上的摄像头；所述背包主体上的信息反馈装置包括语音播放器和显示屏；所述拉杆上的信息反馈装置为设置在手柄上的震动提示器；所述移动部件为安装在背包主体底部的电机及受其驱动的电动轮。
[0030]本专利技术导盲背包具有如下有益效果：
[0031]1)的背包主体和拉杆上均设有图像采集装置，背包内置的目标识别模块可对实时采集的场景图象中的道路标志、障碍物(大小、距离)和红绿灯多种目标进行识别，适用于复杂场景中的导盲避障。
[0032]2)当本专利技术对场景图像目标不能识别或不能准确识别时，还可提取相应的图像进行预处理后作为进一步训练学习及参数优化的目标参照图像，也可以在识别错误时按照人类指令提取相应图像作为目标参照图像，通过对上述方式获得的目标参照图像的后续训练学习及参数优化不断提高识别准确度。
[0033]3)本专利技术还具备人机互动、语音通话、紧急求助以及网络服务器信息实时获取及
信息上传等多种功能，实用性更强，人性化程度更高。
[0034]4)本专利技术的背包主体和拉杆为可拆卸设计，在道路崎岖、坡度明显或上下楼梯等不适合背包主体自行移动的路段时，使用者可将拉杆拆下作为导盲杖使用。
附图说明
[0035]图1是本专利技术导盲背包的主要模块工作关系框图。
[0036]图2是本专利技术实施例中导盲背包的整体结构正视图。
[0037]图3是图2的左视图。
[0038]图4是图2的俯视图。
[0039]图5是本专利技术实施例中拉杆的正视图。
[0040]图6是图5的左视图。
具体实施方式
[0041]以下结合附图及实施例对本专利技术技术方案做进一步详细说明。
[0042]如图2～6所示，一种导盲背包，包括：背包主体1，及其上装有的可拆卸的拉杆2；
[0043]所述背包主体1和拉杆2上均设有图像采集装置和信息反馈装置；其中，所述背包主体1上的图像采集装置为深度相机11，优选AstraPro3D Plus深度相机，可以实现精确的深度感知和即时跟踪，还具有实时对准、高精度、低噪声等优点，支持120
°
视野和10米远距离深度感知。
[0044]所述拉杆2包括手柄21和杆体22；所述拉杆2在安装在背包主体1上的状态下，拉杆2的杆体22插入背包主体1，手柄21处于背包主体1的外部上方；所述拉杆2的图像采集装置为设置在所述手柄21本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种导盲背包，其特征在于包括：背包主体，及其上装有的可拆卸的拉杆；所述背包主体和拉杆上均设有图像采集装置和信息反馈装置；所述背包主体内部装有处理器，所述处理器内置目标识别模块、信息反馈模块和提取处理模块，其中：目标识别模块：根据目标参照图像进行训练学习及参数优化，获得目标识别模型，通过模型对图像采集装置采集的图像中的目标进行识别；信息反馈模块：将所述目标识别模块的识别结果通过所述信息反馈装置反馈至使用者；提取处理模块：当目标识别模块对图像中的目标不能识别或不能准确识别时，则提取相应的图像进行预处理后作为进一步训练学习及参数优化的目标参照图像；以及按照人类指令对特定的图像进行提取、预处理，并将处理后的图像作为进一步训练学习及参数优化的目标参照图像。2.根据权利要求1所述的导盲背包，其特征在于：所述目标识别模块可识别的目标包括：道路标志、障碍物和红绿灯。3.根据权利要求2所述的导盲背包，其特征在于：所述目标识别模块对目标的识别结果包括：道路标志的种类；障碍物的种类、大小以及与使用者的距离；红绿灯的颜色。4.根据权利要求1～3中任意一项所述的导盲背包，其特征在于：所述处理器还包括：定位导航模块和牵引控制模块；所述背包主体上设有GPS定位装置和移动部件；其中，定位导航模块：根据GPS信号对使用者所处的位置进行实时定位，并可根据使用者的实时位置和所要到达的目的地建立导航路线；以及在行进过程中根据所述目标识别模块的识别结果实时调整导航路线；牵引控制模块：在行进过程中根据导航路线和目标识别模块的识别结果实时生成移动方向指令，控制所述移动部件按照指令移动；所述信息反馈模块的功能还包括：将导航路线信息以及实时生成的移动方向指令信息反馈至使用者；以及当使用者在行进过程中偏离导航路线或移动方...

【专利技术属性】
技术研发人员：方晓雅，何韦森，李志扬，杨犁，温博，刘文卓，
申请(专利权)人：天津科技大学，
类型：发明
国别省市：