專(zhuān)利名稱(chēng)：一種多功能智能導(dǎo)盲方法、處理器及其裝置的制作方法
一種多功能智能導(dǎo)盲方法、處理器及其裝置技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于信息工程技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種智能導(dǎo)盲技術(shù)，尤其涉及一種多功能智能導(dǎo)盲方法、處理器及其裝置。
背景技術(shù)：
目前電子類(lèi)的導(dǎo)盲器是利用超聲波，紅外線(xiàn)探頭等回波測(cè)距的原理進(jìn)行設(shè)計(jì)的， 或者采用圖像傳感器和激光測(cè)距的方法對(duì)障礙物進(jìn)行測(cè)距，這些方法能夠很好探測(cè)障礙物距離，但是對(duì)于識(shí)別障礙物類(lèi)別和動(dòng)態(tài)障礙物存在著功能缺陷。
另外利用現(xiàn)代信息技術(shù)的導(dǎo)盲方法或系統(tǒng)，如基于無(wú)線(xiàn)通信的導(dǎo)盲裝置，利用無(wú)線(xiàn)通信和GPS定位，通過(guò)人工服務(wù)幫助盲人導(dǎo)航，順利到達(dá)目的地，但是這種裝置必須需要另一個(gè)人的幫助，不夠智能自動(dòng)化，且不能自動(dòng)識(shí)別障礙；如基于可視化的導(dǎo)盲方法，通過(guò)圖像處理、圖像感觸器以及方位提示器，使盲人感受到障礙物形狀信息和躲避方向，但是這種方法不能使盲人有效感受到障礙物距離信息和障礙物類(lèi)別，尤其是對(duì)動(dòng)態(tài)障礙物的危險(xiǎn)預(yù)判存在著一定缺陷。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于提供一種多功能智能導(dǎo)盲方法、處理器及其裝置，可以迅速感知判斷周?chē)o態(tài)和動(dòng)態(tài)障礙物的類(lèi)別和距離信息，提供最佳導(dǎo)航路徑和安全行進(jìn)通道，以確保盲人用戶(hù)的出行更加安全和快捷。
為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供一種多功能智能導(dǎo)盲方法，所述方法由一種具有多功能智能導(dǎo)盲功能的裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)，包括以下步驟
SI、接收語(yǔ)音指令，并根據(jù)語(yǔ)音指令生成最優(yōu)路徑的語(yǔ)音信息以進(jìn)行導(dǎo)航；
S2、導(dǎo)航過(guò)程中，獲取障礙物的圖像數(shù)據(jù)；
S3、對(duì)所述數(shù)字圖像數(shù)據(jù)識(shí)別處理，包括圖像濾波、圖像分割、圖像二值化、圖像特征提取、圖像分類(lèi)以及特征匹配，識(shí)別出障礙物；
S4、若所識(shí)別的障礙物為靜態(tài)物體，判斷該障礙物構(gòu)成威脅，則產(chǎn)生超聲波測(cè)距控制指令，若測(cè)距結(jié)果在預(yù)設(shè)的報(bào)警范圍之內(nèi)，則根據(jù)所述測(cè)距結(jié)果生成并輸出語(yǔ)音報(bào)警信息或震動(dòng)提示信息；
S5、若所識(shí)別的障礙物為動(dòng)態(tài)物體，則產(chǎn)生超聲波測(cè)距控制指令，根據(jù)所述測(cè)距結(jié)果進(jìn)行威脅預(yù)判計(jì)算，若該障礙物在預(yù)設(shè)的報(bào)警范圍之內(nèi)，則生成并輸出語(yǔ)音報(bào)警信息或震動(dòng)提示信息；
S6、反復(fù)執(zhí)行所述步驟S2 S5，直至到達(dá)目的地。
按上述技術(shù)方案，所述步驟SI具體包括以下步驟
接收語(yǔ)音指令；
根據(jù)所述語(yǔ)音指令識(shí)別是否為指定用戶(hù)，若是，則識(shí)別所述語(yǔ)音指令中的具體內(nèi)容，若為目的地，則根據(jù)該目的地發(fā)出衛(wèi)星定位請(qǐng)求；
接收定位數(shù)據(jù)，并檢索所述定位數(shù)據(jù)至目的地信息之間所有的路徑信息；
根據(jù)預(yù)設(shè)方式對(duì)所有所述路徑信息進(jìn)行計(jì)算，得到最優(yōu)路徑，并生成最優(yōu)路徑的語(yǔ)音信息并輸出播放。
相應(yīng)地，本發(fā)明還提供了一種多功能智能導(dǎo)盲處理器，包括
最優(yōu)路徑導(dǎo)航模塊，用于接收語(yǔ)音指令，并根據(jù)語(yǔ)音指令生成最優(yōu)路徑的語(yǔ)音信息以進(jìn)行導(dǎo)航；
障礙物探測(cè)模塊，其具體包括，
障礙物的圖像數(shù)據(jù)獲取模塊，用于導(dǎo)航過(guò)程中，獲取障礙物的圖像數(shù)據(jù)；
障礙物的圖像數(shù)據(jù)識(shí)別處理模塊，用于對(duì)所述數(shù)字圖像數(shù)據(jù)識(shí)別處理，包括圖像濾波、圖像分割、圖像二值化、圖像特征提取、圖像分類(lèi)以及特征匹配，識(shí)別出障礙物；
靜態(tài)障礙物的處理模塊，用于判斷該障礙物構(gòu)成威脅，則產(chǎn)生超聲波測(cè)距控制指令，若測(cè)距結(jié)果在預(yù)設(shè)的報(bào)警范圍之內(nèi)，則根據(jù)所述測(cè)距結(jié)果生成并輸出語(yǔ)音報(bào)警信息或震動(dòng)提示信息；
動(dòng)態(tài)障礙物的處理模塊，用于產(chǎn)生超聲波測(cè)距控制指令，根據(jù)所述測(cè)距結(jié)果進(jìn)行威脅預(yù)判計(jì)算，若該障礙物在預(yù)設(shè)的報(bào)警范圍之內(nèi)，則生成并輸出語(yǔ)音報(bào)警信息或震動(dòng)提示信息；
到達(dá)目的地判斷模塊，用于判斷是否到達(dá)目的地。
按上述技術(shù)方案，所述最優(yōu)路徑導(dǎo)航模塊具體包括，
語(yǔ)音指令接收模塊，用于接收語(yǔ)音指令；
語(yǔ)音指令識(shí)別模塊，用于根據(jù)所述語(yǔ)音指令識(shí)別是否為指定用戶(hù)，若是，則識(shí)別所述語(yǔ)音指令中的具體內(nèi)容，若為目的地，則根據(jù)該目的地發(fā)出衛(wèi)星定位請(qǐng)求；
定位數(shù)據(jù)接收模塊，用于接收定位數(shù)據(jù)，并檢索所述定位數(shù)據(jù)至目的地信息之間所有的路徑信息；
最優(yōu)路徑計(jì)算模塊，用于根據(jù)預(yù)設(shè)方式對(duì)所有所述路徑信息進(jìn)行計(jì)算，得到最優(yōu)路徑,并生成最優(yōu)路徑的語(yǔ)音信息并輸出播放。
本發(fā)明還提供了一種多功能智能導(dǎo)盲裝置，包括總處理器、與所述總處理器連接的環(huán)境感知模塊、定位接收模塊、語(yǔ)音通信模塊、電源模塊。
所述總處理器為上述多功能智能導(dǎo)盲處理器，包括微處理器、安裝在所述微處理器上的嵌入式操作系統(tǒng)、以及運(yùn)行在嵌入式操作系統(tǒng)上的導(dǎo)盲服務(wù)軟件包；
所述環(huán)境感知模塊，包括環(huán)境攝像頭、超聲探測(cè)器和微型云臺(tái)，所述環(huán)境攝像頭和超聲探測(cè)器方向一致，且均安裝在所述微型云臺(tái)上面，所述環(huán)境攝像頭和微型云臺(tái)與所述總處理器連接，所述超聲探測(cè)器通過(guò)串口與所述總處理器連接；
所述定位接收模塊，包括北斗接收器和GPS接收器，與所述總處理器連接；
所述語(yǔ)音通信模塊，包括語(yǔ)音指令接收器、語(yǔ)音提示器和震動(dòng)提示器，所述語(yǔ)音指令接收器和語(yǔ)音提示器通過(guò)音頻輸入端口與所述總處理器連接，所述震動(dòng)提示器與所述總處理器連接；
所述電源模塊，包括一個(gè)總電源，與所述總處理器、環(huán)境感知模塊、定位接收模塊和語(yǔ)音通信模塊連接。
按上述技術(shù)方案，所述環(huán)境攝像頭包括攝像鏡頭和圖像傳感器，所述攝像鏡頭為具有紅外夜視功能的微型數(shù)字?jǐn)z像鏡頭，所述圖像傳感器為CCD感光器件；
所述超聲探測(cè)器包括發(fā)射探頭、接收探頭、信號(hào)放大器和功率放大器。
按上述技術(shù)方案，所述語(yǔ)音指令接收器包括拾音器和信號(hào)放大電路；
所述語(yǔ)音提示器包括語(yǔ)音芯片和揚(yáng)聲器；
所述震動(dòng)提示器包括微型震動(dòng)電機(jī)和驅(qū)動(dòng)電路。
本發(fā)明的有益效果在于
I.最優(yōu)路徑導(dǎo)航模塊可以為盲人用戶(hù)提供最佳導(dǎo)航路徑，障礙物探測(cè)模塊，可以 360度全方位迅速獲取周?chē)系K物圖像和距離信息，優(yōu)化并加快了圖像識(shí)別過(guò)程，不僅能識(shí)別靜態(tài)障礙物，而且能識(shí)別動(dòng)態(tài)障礙物，當(dāng)判斷障礙物在報(bào)警范圍之內(nèi)時(shí)，可以發(fā)出語(yǔ)音或震動(dòng)提示，從而確保盲人用戶(hù)有效迅速避碰障礙物，使得出行更為安全和快捷。
2.采用具有紅外夜視功能的微型數(shù)字?jǐn)z像鏡頭，可以在黑暗環(huán)境下進(jìn)行圖像采集和測(cè)距工作，能為盲人用戶(hù)夜間出行提供可靠的環(huán)境信息和安全的避碰導(dǎo)盲服務(wù)。
3.盲人用戶(hù)可以選擇定位接收模塊的北斗接收器或GPS接收器作為衛(wèi)星定位方式，能夠更加精確定位盲人用戶(hù)的所在位置，通過(guò)使用優(yōu)化路徑算法，可幫助獲取始發(fā)地至目的地之間的最佳路徑，同時(shí)結(jié)合語(yǔ)音合成功將導(dǎo)航文字信息轉(zhuǎn)化為語(yǔ)音信息，幫助盲人更加快速安全的到達(dá)目的地。
4.本發(fā)明只執(zhí)行指定用戶(hù)的指令，能夠防止環(huán)境噪音和路人語(yǔ)音信息干擾，并且用戶(hù)本人能夠獨(dú)立地通過(guò)本發(fā)明進(jìn)行導(dǎo)盲服務(wù)。
5.本發(fā)明提供的多功能智能導(dǎo)盲裝置體積、重量均較小，可以嵌入應(yīng)用到多種導(dǎo)盲器中，如導(dǎo)盲手杖、導(dǎo)盲包、導(dǎo)盲車(chē)、導(dǎo)盲帽等，使用范圍廣。


圖I為本發(fā)明多功能智能導(dǎo)盲方法一個(gè)實(shí)施例的流程圖2為圖I中步驟SI的具體流程圖3為路徑優(yōu)化算法的原理示意圖4障礙物探測(cè)模塊流程圖5為威脅預(yù)判計(jì)算的原理示意圖6為本發(fā)明多功能智能導(dǎo)盲裝置一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖
圖7為超聲探測(cè)器的工作原理圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚完整的描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所以其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
圖I為本發(fā)明多功能智能導(dǎo)盲方法一個(gè)實(shí)施例的流程圖，本方法放在專(zhuān)門(mén)的多功能智能導(dǎo)盲處理器上實(shí)現(xiàn)。如圖I所示，本實(shí)施例的方法包括以下步驟。
步驟SI、接收語(yǔ)音指令，并根據(jù)語(yǔ)音指令生成最優(yōu)路徑的語(yǔ)音信息以進(jìn)行導(dǎo)航。
所述步驟SI具體包括以下步驟
接收語(yǔ)音指令；
根據(jù)所述語(yǔ)音指令識(shí)別是否為指定用戶(hù)，若是，則識(shí)別所述語(yǔ)音指令中的具體內(nèi)容，若為目的地，則根據(jù)該目的地發(fā)出衛(wèi)星定位請(qǐng)求；
接收定位數(shù)據(jù)，并檢索所述定位數(shù)據(jù)至目的地信息之間所有的路徑信息；
根據(jù)預(yù)設(shè)方式對(duì)所有所述路徑信息進(jìn)行計(jì)算，得到最優(yōu)路徑，并生成最優(yōu)路徑的語(yǔ)音信息并輸出播放。
舉例來(lái)說(shuō)，如圖2所示，所述步驟SI由最優(yōu)路徑導(dǎo)航模塊執(zhí)行，具體包括語(yǔ)音指令接收模塊接收指定用戶(hù)、環(huán)境噪音、或路人的語(yǔ)音指令，語(yǔ)音指令識(shí)別模塊對(duì)所述語(yǔ)音指令進(jìn)行預(yù)處理，包括采樣、反混疊濾波、語(yǔ)音增強(qiáng)等，從所述語(yǔ)音指令的波形數(shù)據(jù)中提取一組或幾組能夠描述所述語(yǔ)音指令的特征參數(shù)，按照規(guī)定的準(zhǔn)則與用戶(hù)聲譜識(shí)別數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)所述特征參數(shù)進(jìn)行模式匹配，對(duì)模式匹配得到的初步識(shí)別結(jié)果進(jìn)行后處理利用用戶(hù)的聲道參數(shù)和詞條中各狀態(tài)持續(xù)時(shí)間的概率分布來(lái)改進(jìn)識(shí)別率，最終根據(jù)識(shí)別結(jié)果判斷是否為指定用戶(hù)，若非指定用戶(hù)的語(yǔ)音指令則拒絕執(zhí)行，返回等待語(yǔ)音輸入，若是則識(shí)別所述語(yǔ)音指令中的具體內(nèi)容，所述具體內(nèi)容為目的地設(shè)置、系統(tǒng)設(shè)置、或信息查詢(xún)，若為目的地設(shè)置，則發(fā)出衛(wèi)星定位請(qǐng)求，定位數(shù)據(jù)接收模塊接收指定用戶(hù)當(dāng)前位置的定位數(shù)據(jù)，檢索高分辨率 2D/3D地圖庫(kù)，判斷指定用戶(hù)當(dāng)前所在地區(qū)地圖中的精確位置，檢索目的地設(shè)置的目的地信息至所述精確位置之間的所有路徑信息，最優(yōu)路徑計(jì)算模塊根據(jù)預(yù)設(shè)方式對(duì)所述所有路徑信息進(jìn)行計(jì)算，即通過(guò)路徑優(yōu)化計(jì)算方法獲取最優(yōu)路徑，調(diào)用語(yǔ)音合成模塊，生成所述最優(yōu)路徑的語(yǔ)音信息，生成語(yǔ)音芯片控制指令進(jìn)行語(yǔ)音合成，然后發(fā)出語(yǔ)音輸出指令并播放，判斷是否到達(dá)目的地，否則返回衛(wèi)星定位請(qǐng)求，若是則判斷是否結(jié)束語(yǔ)音導(dǎo)盲服務(wù)，若是則結(jié)束，否則返回接收語(yǔ)音指令步驟。
所述語(yǔ)音合成模塊，還可以生成其他導(dǎo)航信息并播放，為用戶(hù)提供導(dǎo)航服務(wù)如在行進(jìn)路程中對(duì)當(dāng)前所在位置、行進(jìn)路線(xiàn)前方的每個(gè)步行通道口作出“前方XX米左轉(zhuǎn)/右轉(zhuǎn)” 等語(yǔ)音提示，直至達(dá)到目的地。
圖3為所述路徑優(yōu)化算法的原理示意圖，鑒于盲人在出行過(guò)程中主要是依靠行走的的特點(diǎn)，對(duì)路面狀況(障礙物大小、密集程度)以及路段擁擠程度依賴(lài)性較大，因此所使用的路徑選擇算法和傳統(tǒng)的車(chē)輛導(dǎo)航所使用的路徑選擇算法有很大的不同，這里對(duì)其進(jìn)行了優(yōu)化以適用于盲人導(dǎo)航，假設(shè)始發(fā)地-目的地之間有N條可能到達(dá)路徑，其中的一條可能路徑上有NI個(gè)路段，N2個(gè)交叉路口，N3個(gè)人行天橋，道路狀況、擁擠程度、交叉路口以及人行天橋的權(quán)重系數(shù)分別為W1、W2、W3、W4，每個(gè)路段、交叉路口以及人行天橋的幾何長(zhǎng)度分別為Ri、Ci、Bi，不考慮盲人在行進(jìn)過(guò)程中乘車(chē)的因素，則該路徑的有效總距離為Λ- Λ:2
5 — H. Ir1. H- + c · ι ι 一 5Ζ Β> · ιι*
計(jì)算所有可能路徑的有效距離，則選擇的最優(yōu)路徑為
S=Min (SI, S2, S3... Sn)
如圖4所示，障礙物探測(cè)模塊執(zhí)行步驟S2-S5的具體流程。
步驟S2、導(dǎo)航過(guò)程中，獲取障礙物的圖像數(shù)據(jù)。
舉例來(lái)說(shuō)，障礙物的圖像數(shù)據(jù)獲取模塊接收總處理器的指令控制微型云臺(tái)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)、俯仰等動(dòng)作，連續(xù)讀取數(shù)字圖像數(shù)據(jù)。
步驟S3、對(duì)所述數(shù)字圖像數(shù)據(jù)識(shí)別處理，包括圖像濾波、圖像分割、圖像二值化、圖像特征提取、圖像分類(lèi)以及特征匹配，識(shí)別出障礙物；
舉例來(lái)說(shuō)，障礙物的圖像數(shù)據(jù)識(shí)別處理模塊對(duì)上述數(shù)字圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，包括圖像濾波、圖像分割、圖像的二值化，以減小后續(xù)算法的復(fù)雜度，再對(duì)預(yù)處理后的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行圖像特征提取，包括顏色特征，形狀特征，紋理特征以及空間關(guān)系特征，識(shí)別障礙物為靜態(tài)障礙物或動(dòng)態(tài)障礙物。
步驟S4、若所識(shí)別的障礙物為靜態(tài)物體，判斷該障礙物構(gòu)成威脅，則產(chǎn)生超聲波測(cè)距控制指令，若測(cè)距結(jié)果在預(yù)設(shè)的報(bào)警范圍之內(nèi)，則根據(jù)所述測(cè)距結(jié)果生成并輸出語(yǔ)音報(bào)警信息或震動(dòng)提示信息；
舉例來(lái)說(shuō)，靜態(tài)障礙物處理模塊處理上述靜態(tài)障礙物，首先判斷靜態(tài)障礙物目標(biāo)是否構(gòu)成威脅，若是則產(chǎn)生指令控制超聲波測(cè)距，若測(cè)距結(jié)果在預(yù)設(shè)的報(bào)警范圍之內(nèi)，所述報(bào)警范圍理想值可設(shè)置為I. 5nT2. 5m,則調(diào)用語(yǔ)音合成模塊，生成所述測(cè)距結(jié)果的語(yǔ)音信息，生成語(yǔ)音芯片控制指令進(jìn)行語(yǔ)音合成，然后發(fā)出語(yǔ)音輸出指令并播放，播放內(nèi)容如“您的左前方2米處有一桌子”，同時(shí)發(fā)出震動(dòng)提示信息，最后判斷是否結(jié)束導(dǎo)盲服務(wù)，若是則結(jié)束，否則返回上述步驟S2，若靜態(tài)障礙物在距離很遠(yuǎn)時(shí)，可以暫不提醒。
步驟S5、若所識(shí)別的障礙物為動(dòng)態(tài)物體，則產(chǎn)生超聲波測(cè)距控制指令，根據(jù)所述測(cè)距結(jié)果進(jìn)行威脅預(yù)判計(jì)算，若該障礙物在預(yù)設(shè)的報(bào)警范圍之內(nèi)，則生成并輸出語(yǔ)音報(bào)警信息或震動(dòng)提示信息。
舉例來(lái)說(shuō)，動(dòng)態(tài)障礙物處理模塊處理上述動(dòng)態(tài)障礙物，首先進(jìn)行超聲波測(cè)距，之后進(jìn)行運(yùn)動(dòng)目標(biāo)威脅預(yù)判計(jì)算，若計(jì)算結(jié)果在預(yù)設(shè)的報(bào)警范圍之內(nèi)，所述報(bào)警范圍理想值可設(shè)置為3nT5m，則調(diào)用語(yǔ)音合成模塊，生成所述計(jì)算結(jié)果的語(yǔ)音信息，生成語(yǔ)音芯片控制指令進(jìn)行語(yǔ)音合成，然后發(fā)出語(yǔ)音輸出指令并播放，播放內(nèi)容如“您的左前方5米處有一輛汽車(chē)”，同時(shí)發(fā)出震動(dòng)提示信息，最后判斷是否結(jié)束導(dǎo)盲服務(wù)，若是則結(jié)束，否則返回上述步驟 S2，若動(dòng)態(tài)障礙物在距離很遠(yuǎn)時(shí)，可以暫不提醒。
圖5所述威脅預(yù)判計(jì)算的原理示意圖，假設(shè)超聲波測(cè)距有效距離是10m，動(dòng)態(tài)目標(biāo)的預(yù)警范圍為5m。當(dāng)檢測(cè)到運(yùn)動(dòng)目標(biāo)后，盲人至多可以行走t秒便到達(dá)預(yù)警范圍內(nèi)。盲人的行走速度為V1，運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的速度為V2，盲人和運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的前進(jìn)方向夾角為Θ，在圖中，'、V2以及Θ的值都可以根據(jù)圖像處理和超聲波測(cè)距可得到，因此根據(jù)數(shù)學(xué)關(guān)系可知Γ,
權(quán)利要求
1.一種多功能智能導(dǎo)盲方法，其特征在于，包括以下步驟51、接收語(yǔ)音指令，并根據(jù)語(yǔ)音指令生成最優(yōu)路徑的語(yǔ)音信息以進(jìn)行導(dǎo)航；52、導(dǎo)航過(guò)程中，獲取障礙物的圖像數(shù)據(jù)；53、對(duì)所述數(shù)字圖像數(shù)據(jù)識(shí)別處理，包括圖像濾波、圖像分割、圖像二值化、圖像特征提取、圖像分類(lèi)以及特征匹配，識(shí)別出障礙物；54、若所識(shí)別的障礙物為靜態(tài)物體，判斷該障礙物構(gòu)成威脅，則產(chǎn)生超聲波測(cè)距控制指令，若測(cè)距結(jié)果在預(yù)設(shè)的報(bào)警范圍之內(nèi)，則根據(jù)所述測(cè)距結(jié)果生成并輸出語(yǔ)音報(bào)警信息或震動(dòng)提示信息；55、若所識(shí)別的障礙物為動(dòng)態(tài)物體，則產(chǎn)生超聲波測(cè)距控制指令，根據(jù)所述測(cè)距結(jié)果進(jìn)行威脅預(yù)判計(jì)算，若該障礙物在預(yù)設(shè)的報(bào)警范圍之內(nèi)，則生成并輸出語(yǔ)音報(bào)警信息或震動(dòng)提示信息；56、判斷未到達(dá)目的地，返回步驟S2，如此反復(fù)執(zhí)行所述步驟S2 S5，直至到達(dá)目的地。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的多功能智能導(dǎo)盲方法，其特征在于，所述步驟SI具體包括以下步驟接收語(yǔ)首指令；根據(jù)所述語(yǔ)音指令識(shí)別是否為指定用戶(hù)，若是，則識(shí)別所述語(yǔ)音指令中的具體內(nèi)容，若為目的地，則根據(jù)該目的地發(fā)出衛(wèi)星定位請(qǐng)求；接收定位數(shù)據(jù)，并檢索所述定位數(shù)據(jù)至目的地信息之間所有的路徑信息；根據(jù)預(yù)設(shè)方式對(duì)所有所述路徑信息進(jìn)行計(jì)算，得到最優(yōu)路徑，并生成最優(yōu)路徑的語(yǔ)音信息并輸出播放。
3.一種多功能智能導(dǎo)盲處理器，其特征在于，包括最優(yōu)路徑導(dǎo)航模塊，用于接收語(yǔ)音指令，并根據(jù)語(yǔ)音指令生成最優(yōu)路徑的語(yǔ)音信息以進(jìn)行導(dǎo)航；障礙物探測(cè)模塊，其具體包括，障礙物的圖像數(shù)據(jù)獲取模塊，用于導(dǎo)航過(guò)程中，獲取障礙物的圖像數(shù)據(jù)；障礙物的圖像數(shù)據(jù)識(shí)別處理模塊，用于對(duì)所述數(shù)字圖像數(shù)據(jù)識(shí)別處理，包括圖像濾波、 圖像分割、圖像二值化、圖像特征提取、圖像分類(lèi)以及特征匹配，識(shí)別出障礙物；靜態(tài)障礙物的處理模塊，用于判斷該障礙物構(gòu)成威脅，則產(chǎn)生超聲波測(cè)距控制指令，若測(cè)距結(jié)果在預(yù)設(shè)的報(bào)警范圍之內(nèi)，則根據(jù)所述測(cè)距結(jié)果生成并輸出語(yǔ)音報(bào)警信息或震動(dòng)提示信息；動(dòng)態(tài)障礙物的處理模塊，用于產(chǎn)生超聲波測(cè)距控制指令，根據(jù)所述測(cè)距結(jié)果進(jìn)行威脅預(yù)判計(jì)算，若該障礙物在預(yù)設(shè)的報(bào)警范圍之內(nèi)，則生成并輸出語(yǔ)音報(bào)警信息或震動(dòng)提示信到達(dá)目的地判斷模塊，用于判斷是否到達(dá)目的地。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的多功能智能導(dǎo)盲處理器，其特征在于所述最優(yōu)路徑導(dǎo)航模塊具體包括，語(yǔ)音指令接收模塊，用于接收語(yǔ)音指令；語(yǔ)音指令識(shí)別模塊，用于根據(jù)所述語(yǔ)音指令識(shí)別是否為指定用戶(hù)，若是，則識(shí)別所述語(yǔ)音指令中的具體內(nèi)容，若為目的地，則根據(jù)該目的地發(fā)出衛(wèi)星定位請(qǐng)求； 定位數(shù)據(jù)接收模塊，用于接收定位數(shù)據(jù)，并檢索所述定位數(shù)據(jù)至目的地信息之間所有的路徑信息； 最優(yōu)路徑計(jì)算模塊，用于根據(jù)預(yù)設(shè)方式對(duì)所有所述路徑信息進(jìn)行計(jì)算，得到最優(yōu)路徑，并生成最優(yōu)路徑的語(yǔ)音信息并輸出播放。
5.一種用于執(zhí)行權(quán)利要求I或2所述方法的多功能智能導(dǎo)盲裝置，其特征在于，包括總處理器、與所述總處理器連接的環(huán)境感知模塊、定位接收模塊、語(yǔ)音通信模塊、電源模塊； 所述總處理器為多功能智能導(dǎo)盲處理器，包括微處理器、安裝在所述微處理器上的嵌入式操作系統(tǒng)、以及運(yùn)行在嵌入式操作系統(tǒng)上的導(dǎo)盲服務(wù)軟件包； 所述環(huán)境感知模塊，包括環(huán)境攝像頭、超聲探測(cè)器和微型云臺(tái)，所述環(huán)境攝像頭和超聲探測(cè)器方向一致，且均安裝在所述微型云臺(tái)上面，所述環(huán)境攝像頭和微型云臺(tái)與所述總處理器連接，所述超聲探測(cè)器通過(guò)串ロ與所述總處理器連接； 所述定位接收模塊，包括北斗接收器和GPS接收器，與所述總處理器連接； 所述語(yǔ)音通信模塊，包括語(yǔ)音指令接收器、語(yǔ)音提示器和震動(dòng)提示器，所述語(yǔ)音指令接收器和語(yǔ)音提示器通過(guò)音頻輸入端ロ與所述總處理器連接，所述震動(dòng)提示器與所述總處理器連接； 所述電源模塊，包括一個(gè)總電源，與所述總處理器、環(huán)境感知模塊、定位接收模塊和語(yǔ)音通信模塊連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的多功能智能導(dǎo)盲裝置，其特征在于 所述環(huán)境攝像頭包括攝像鏡頭和圖像傳感器，所述攝像鏡頭為具有紅外夜視功能的微型數(shù)字?jǐn)z像鏡頭，所述圖像傳感器為CCD感光器件； 所述超聲探測(cè)器包括發(fā)射探頭、接收探頭、信號(hào)放大器和功率放大器。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的多功能智能導(dǎo)盲裝置，其特征在于 所述語(yǔ)音指令接收器包括拾音器和信號(hào)放大電路； 所述語(yǔ)音提示器包括語(yǔ)音芯片和揚(yáng)聲器； 所述震動(dòng)提示器包括微型震動(dòng)電機(jī)和驅(qū)動(dòng)電路。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種多功能智能導(dǎo)盲方法，包括接收語(yǔ)音指令，并進(jìn)行導(dǎo)航；獲取障礙物的圖像數(shù)據(jù)；對(duì)所述數(shù)字圖像數(shù)據(jù)識(shí)別處理，若所識(shí)別的障礙物為靜態(tài)物體，判斷該障礙物構(gòu)成威脅，則產(chǎn)生超聲波測(cè)距控制指令，若測(cè)距結(jié)果在預(yù)設(shè)的報(bào)警范圍之內(nèi)，則根據(jù)所述測(cè)距結(jié)果生成并輸出語(yǔ)音報(bào)警信息或震動(dòng)提示信息；若所識(shí)別的障礙物為動(dòng)態(tài)物體，則產(chǎn)生超聲波測(cè)距控制指令，根據(jù)所述測(cè)距結(jié)果進(jìn)行威脅預(yù)判計(jì)算，若該障礙物在預(yù)設(shè)的報(bào)警范圍之內(nèi)，則生成并輸出語(yǔ)音報(bào)警信息或震動(dòng)提示信息。本發(fā)明還公開(kāi)了一種多功能智能導(dǎo)盲裝置及處理器。本發(fā)明可以更加安全、方便可靠地為盲人提供導(dǎo)盲服務(wù)，避免走更多的路程和遇到障礙物，進(jìn)而能夠快速安全到達(dá)目的地。
文檔編號(hào)A61H3/06GK102973395SQ20121050548
公開(kāi)日2013年3月20日 申請(qǐng)日期2012年11月30日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月30日
發(fā)明者閔紹榮, 李明輝, 楊文康, 閔馨, 馮浩, 謝紅勝, 張琰 申請(qǐng)人:中國(guó)艦船研究設(shè)計(jì)中心