CN102879101A

CN102879101A - 一种色差感知仪

Info

Publication number: CN102879101A
Application number: CN201210300916XA
Authority: CN
Inventors: 范迪
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2012-08-22
Filing date: 2012-08-22
Publication date: 2013-01-16

Abstract

本发明适用于电子仪器技术领域，提供了一种色差感知仪，所述色差感知仪包括用以获取外界物品彩色图像的成像单元，用以确定所述彩色图像当前主导颜色的处理单元，用以比较并获得所述彩色图像各像素颜色与当前主导颜色之间的色差强度、以形成色差阵列的比较单元以及用以将所述色差阵列各点色差强度转换为刺激用户非视觉神经（如经皮神经、味觉神经、听觉神经、嗅觉神经等）的电信号、以形成电压阵列的神经感受刺激单元。这样盲人或无法用眼睛直接察看现场的普通人通过使用本色差感知仪感知外界物品的色差，予以用户极大便利。

Description

一种色差感知仪

技术领域

本发明属于电子仪器技术领域，尤其涉及一种色差感知仪。

背景技术

光信号经摄像转化为电信号已是成熟技术，现在电子摄像已经不再新鲜。电信号经过处理再转换成光信号也在几十年前就已经存在。但人们还是必须通过眼睛感知外界物品色差，给无法直接用眼睛察看的普通人尤其是盲人造成极大障碍。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种色差感知仪，旨在解决现有用户必须通过眼睛感知外界物品色差的问题。

本发明实施例是这样实现的，一种色差感知仪，包括：

用以获取外界物品彩色图像的成像单元；

用以确定所述彩色图像当前主导颜色的处理单元；

用以比较并获得所述彩色图像各像素颜色与当前主导颜色之间的色差强度，以形成色差阵列的比较单元；以及

用以将所述色差阵列各点色差强度转换为刺激用户非视觉神经的电信号，以形成电压阵列的神经感受刺激单元。

本发明实施例先由成像单元获取外界物品彩色图像，接着由处理单元确定所述彩色图像当前主导颜色，然后由比较单元比较并获得所述彩色图像各像素颜色与当前主导颜色之间的色差强度、以形成色差阵列，最后由神经感受刺激单元将所述色差阵列各点色差强度转换为刺激用户非视觉神经的电信号、以形成电压阵列刺激用户，如刺激用户的经皮神经、味觉神经、听觉神经、嗅觉神经等，从而使用户感知外界物品的色差，予以用户极大便利。其中，用户可以是盲人，也可以是无法用眼睛直接察看现场的普通人。

附图说明

图1是本发明实施例提供的色差感知仪的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的神经感受刺激单元的结构示意图；

图3是本发明实施例提供的处理单元的功能模块图；

图4是本发明实施例提供的处理单元的另一功能模块图；

图5是本发明实施例提供的三基色空间示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

以下结合具体实施例对本发明的实现进行详细描述。

如图1所示，本发明实施例提供的色差感知仪包括用以获取外界物品彩色图像的成像单元1，用以确定所述彩色图像当前主导颜色的处理单元2，用以比较并获得所述彩色图像各像素颜色与当前主导颜色之间的色差强度、以形成色差阵列的比较单元3以及用以将所述色差阵列各点色差强度转换为刺激用户非视觉神经的电信号、以形成电压阵列的神经感受刺激单元4。其中，所述成像单元1可以是摄像机，也可以是摄像头；所述彩色图像为二维数字信号阵列。假设用户想知道苹果的颜色，首先将成像单元1的镜头靠近苹果（即外界物品），获取了苹果的彩色图像。应当理解，同一物品具有大量相近的颜色，如红苹果具有大量相近的红色，此时先由所述处理单元2确定出当前主导颜色为红色，接着由所述比较单元3比较并获得彩色图像各像素颜色（如彩色图像中某些像素为粉红色，某些像素为暗红色）与当前主导颜色之间的色差强度，以形成色差阵列，然后由所述神经感受刺激单元4将色差阵列各点色差强度转换为刺激用户非视觉神经的电信号，以形成电压阵列刺激用户，如刺激用户的经皮神经、味觉神经、听觉神经、嗅觉神经等。又如绿苹果具有大量相近的绿色，此时先由所述处理单元2确定出当前主导颜色为绿色，接着由所述比较单元3比较并获得彩色图像各像素颜色（如彩色图像中某些像素为墨绿色，某些像素为浅绿色）与当前主导颜色之间的色差强度，以形成色差阵列，然后由所述神经感受刺激单元4将色差阵列各点色差强度转换为刺激用户非视觉神经的电信号，以形成电压阵列刺激用户，如刺激用户的经皮神经、味觉神经、听觉神经、嗅觉神经等，从而使用户感知外界物品的色差。

具体地，所述神经感受刺激单元4具有与彩色图像的像素一一对应的刺激触点阵列，其中所述刺激触点阵列包括多个用以输出电信号的触点电极41、为多个触点电极所共用的地电极42以及将各触点电极与地电极电隔离的绝缘层43，如图2所示。此神经感受刺激单元4采用文献号为CN 202270109 U中的神经感受刺激器。

为便于用户操作，所述色差感知仪还设有框选单元。先由所述神经感受刺激单元4将彩色图像各像素灰度值转换成刺激用户非视觉神经的电信号，以使用户能够分辨所述彩色图像中各物品的位置。接着由所述框选单元框选出彩色图像中需识别颜色物品，这样无需使成像单元1的镜头靠近需识别颜色物品。然后由前述处理单元2对所框选物品进行处理，以确定所述彩色图像中需识别颜色物品当前主导颜色。

通常，所述处理单元2具体包括用以计算并根据所述彩色图像各像素红、绿、蓝三基色的色值，将所述彩色图像各像素映射至三基色空间的映射模块21以及用以查找所述三基色空间中至其它像素距离之和最小的像素的查找模块22，如图3所示。其中，所述三基色空间系以红、绿、蓝三基色为坐标轴的三维空间，所述三基色空间中至其它像素距离之和最小的像素颜色即为所述彩色图像当前主导颜色。另外，所述三维空间优选为由直角坐标系构建的三维空间。

例如，所述彩色图像a像素颜色中红色值为20、绿色值为50，蓝色值10，b像素颜色中红色值为40、绿色值为10、蓝色值为30，c像素颜色中红色值为10、绿色值为70、蓝色值为20，……，由映射模块21将所述彩色图像A、B、C……像素颜色映射至三基色空间，如图5所示。接着，由查找模块22查找所述三基色空间中至其它像素距离之和最小的像素。假设所述彩色图像具有1万像素，在这1万像素中查找一个至其它像素距离之和最小的像素，此像素颜色即为所述彩色图像当前主导颜色。

为提升处理单元2的速度，此处可由使所述三基色空间中超过预设比例（50%）的像素落入一球面所限范围内的限定模块23替代上述查找模块22，如图4所示。例如，根据需要将球面所限范围的半径定为40（色值）。此时通过移动半径为40的球面，若所述三基色空间中超过50%像素落入该球面所限范围内，则将位于所述球面所限范围中心（即球心）的像素颜色作为所述彩色图像当前主导颜色。应当理解，此处所用到的参数值（50%，40）为用户根据自身需求所预设的，并非定量。若当前物品彩色图像的颜色较为杂乱，所述处理单元2无法确定主导颜色时，由所述播报单元3提示无法识别，或提示颜色混杂即可。

本发明实施例中所述色差强度正比于映射至三基色空间中各像素与当前主导颜色像素之间的距离，以便计算色差强度。例如，映射至三基色空间中的d像素与当前主导颜色像素的间距为10（色值），e像素与当前主导颜色像素的间距为5（色值），f像素与当前主导颜色像素的间距为2（色值），则d像素颜色与当前主导颜色的色差最大，e像素次之，f像素最小。

为使用户获知所摄物品当前主导颜色，本色差感知仪进一步包括用以实时播报主导颜色给用户的播报单元。作为优选，所述播报单元可为蜂鸣器或扬声器。蜂鸣器声音可以通过不同频率、时长、音量大小及鸣叫次数的组合形成编码表示某种特定的颜色。例如，若当前主导颜色为深蓝色时，由蜂鸣器发出频率为1000、时长0.1秒、音量40DB，加频率为2000、时长0.2秒、音量50DB的蜂鸣声或由扬声器用语音直接播报出“深蓝”；若当前主导颜色为粉红色时，由蜂鸣器发出频率为2000、时长0.1秒、音量40DB，加频率为1000、时长0.1秒、音量40DB的蜂鸣声或由扬声器用语音直接播报出“粉红”。蜂鸣器各种鸣叫所代表的颜色形成一个编码表由使用者背诵即可。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种色差感知仪，其特征在于，所述色差感知仪包括：

用以获取外界物品彩色图像的成像单元；

用以确定所述彩色图像当前主导颜色的处理单元；

2.如权利要求1所述的色差感知仪，其特征在于，所述神经感受刺激单元具有与彩色图像的像素一一对应的刺激触点阵列，其中所述刺激触点阵列包括多个用以输出电信号的触点电极、为多个触点电极所共用的地电极以及将各触点电极与地电极电隔离的绝缘层。

3.如权利要求2所述的色差感知仪，其特征在于，所述色差感知仪还包括框选单元，先由所述神经感受刺激单元将彩色图像各像素灰度值转换成刺激用户非视觉神经的电信号，再由所述框选单元框选出彩色图像中需识别颜色物品。

4.如权利要求1、2或3所述的色差感知仪，其特征在于，所述处理单元具体包括：

用以计算并根据所述彩色图像各像素红、绿、蓝三基色的色值，将所述彩色图像各像素映射至三基色空间的映射模块；以及

用以查找所述三基色空间中至其它像素距离之和最小的像素的查找模块；

其中，所述三基色空间系以红、绿、蓝三基色为坐标轴的三维空间，所述三基色空间中至其它像素距离之和最小的像素颜色即为所述彩色图像当前主导颜色。

5.如权利要求1、2或3所述的色差感知仪，其特征在于，所述处理单元具体包括：

用以使所述三基色空间中超过预设比例的像素落入一球面所限范围内的限定模块；

其中，所述三基色空间系以红、绿、蓝三基色为坐标轴的三维空间，位于所述球面所限范围中心的像素颜色即为所述彩色图像当前主导颜色。

6.如权利要求4所述的色差感知仪，其特征在于，所述三维空间系由直角坐标系构建的三维空间。

7.如权利要求5所述的色差感知仪，其特征在于，所述三维空间系由直角坐标系构建的三维空间。

8.如权利要求6或7所述的色差感知仪，其特征在于，所述色差强度正比于映射至三基色空间中各像素与当前主导颜色像素之间的距离。

9.如权利要求1、2或3所述的色差感知仪，其特征在于，所述色差感知仪进一步包括用以实时播报主导颜色给用户的播报单元。

10.如权利要求9所述的色差感知仪，其特征在于，所述播报单元为蜂鸣器或扬声器。