CN104127301B - 导盲智能眼镜及其导盲方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种导盲智能眼镜及其导盲方法。所述导盲智能眼镜，包括眼镜主体、中央处理模块、摄像模块、测距模块、语音模块、脑电采集模块和通讯模块，所述摄像模块用于拍摄使用者周围的图像；所述测距模块用于测量使用者前方障碍物与使用者之间的距离，所述中央处理模块用于根据所述图像及距离判断使用者存在危险时控制所述语音模块发出语音提醒；所述脑电采集模块用于采集使用者的脑电信息；所述通讯模块向预先存储的求救号码发出求救信号；所述摄像模块还用于拍摄使用者所处的全景图像；所述通讯模块将所述全景图像发送给所述求救号码。帮助使用者实现了求救的目的，且提供了使用者周围的图像信息，方便快速定位使用者的位置，操作方便、安全。

Description

导盲智能眼镜及其导盲方法

技术领域

本发明涉及盲人辅助工具，特别是涉及一种导盲智能眼镜及其导盲方法。

背景技术

盲人是社会上一个特殊群体，在日常生活中面临的最大困扰就是自主出行，因此需要为盲人提供一种适用的辅助工具，让盲人出行更加方便、安全。传统的导盲工具是借助于手杖，其应用范围有限，不能给盲人直观的感觉，却远处有障碍物靠近盲人时，因其无法感知，存在较大的危险。

随着计算机、电子信息技术的发展，智能眼镜等辅助工具出现，为盲人的便利、安全出行提供了较好的工具。目前的智能盲人导航眼镜通过测距探路、导航定位、线路指引、语音提示等设计为盲人提供了导航定位的功能，然而却不方便盲人进行求救，盲人的安全存在隐患。

发明内容

基于此，有必要针对目前的智能盲人导航眼镜不方便盲人进行求救的问题，提供一种方便盲人求救的导盲智能眼镜。

此外，还提供了一种导盲智能眼镜的导盲方法。

一种导盲智能眼镜，包括眼镜主体，所述导盲智能眼镜还包括安装在所述眼镜主体上的中央处理模块、摄像模块、测距模块、语音模块、脑电采集模块和通讯模块，所述中央处理模块分别与所述摄像模块、测距模块、语音模块、脑电采集模块和通讯模块电连接；所述摄像模块用于拍摄使用者周围的图像；所述测距模块用于测量使用者前方障碍物或危险物与使用者之间的距离，所述中央处理模块用于根据所述拍摄的图像及测量的距离进行处理判断使用者是否存在危险，若是，则控制所述语音模块发出语音提醒；所述脑电采集模块用于采集使用者根据所述语音提醒响应产生的脑电信息；所述中央处理模块还用于根据所述脑电信息控制所述通讯模块向预先存储的求救号码发出求救信号；所述摄像模块还用于拍摄使用者所处的全景图像；所述中央处理模块还用于将所述全景图像通过所述通讯模块发送给所述求救号码。

在其中一个实施例中，所述导盲眼镜还包括与所述中央处理模块电连接的警示模块，所述中央处理模块还用于在判断出使用者存在危险时，控制所述警示模块发出振动感触提醒。

在其中一个实施例中，所述警示模块还用于根据障碍物或危险物与使用者之间的距离调整振动感触提醒的频率，且振动感触提醒的频率与距离成反比。

在其中一个实施例中，所述中央处理模块还用于对所述拍摄的图像中使用者前方障碍物或危险物进行识别，并将识别出的障碍物或危险物翻译成语音，且得出所述障碍物或危险物的大小、运动速度、运动方向，并通过所述语音模块播报障碍物或危险物及其大小、运动速度、运动方向给使用者。

在其中一个实施例中，所述中央处理模块还用于控制所述语音模块从数据库中获取与所述障碍物或危险物匹配的预先录制的语音进行播报。

在其中一个实施例中，所述导盲智能眼镜还包括电源模块，所述电源模块分别与所述中央处理模块、摄像模块、测距模块、语音模块、脑电采集模块和通讯模块电连接，为各模块提供电能。

在其中一个实施例中，所述电源模块包括检测单元、转换机构和至少一个供电单元，所述检测单元用于检测一供电单元是否正常供电；所述转换结构用于在所述一供电单元不能正常供电时转换到其余供电单元进行供电；所述检测单元检测到电源输出功率小于预设功率值时，所述转换结构将电源模块转换至节电工作模式供电。

在其中一个实施例中，所述电源模块采用无线充电模式进行充电。

一种导盲智能眼镜的导盲方法，包括：

拍摄使用者周围的图像；

测量使用者前方障碍物或危险物与使用者之间的距离；

根据所述拍摄的图像及测量的距离进行处理判断使用者是否存在危险，若是，则发出语音提醒；

采集使用者根据所述语音提醒响应产生的脑电信息；

根据所述脑电信息向预先存储的求救号码发出求救信号；

拍摄使用者所处的全景图像；

将所述全景图像发送给所述求救号码。

在其中一个实施例中，所述方法还包括：

在判断出使用者存在危险时，发出振动感触提醒。

在其中一个实施例中，所述方法还包括：

根据障碍物或危险物与使用者之间的距离调整振动感触提醒的频率，且振动感触提醒的频率与距离成反比。

在其中一个实施例中，所述方法还包括：

对所述拍摄的图像中使用者前方障碍物或危险物进行识别，并将识别出的障碍物或危险物翻译成语音，且得出所述障碍物或危险物的大小、运动速度、运动方向，并播报障碍物或危险物及其大小、运动速度、运动方向给使用者。

上述导盲智能眼镜及其导盲方法，通过对拍摄的图像及检测的距离进行判断确定使用者处于危险状态时，控制发出语音提醒，采集使用者根据语音提醒产生的脑电信息，根据脑电信息向预存的求救号码发出求救信号，并将使用者周围的全景图像发送给求救号码，帮助使用者实现了求救的目的，且提供了使用者周围的图像信息，方便快速定位使用者的位置，操作方便、安全，且便于携带成本低。

此外，该电源模块采用无线充电模式进行充电，可方便盲人使用当一供电单元出现故障可切换到其他供电单元供电，保证导航正常工作；进行节电模式转换方便进行电源管理，提供电能的使用效率。

附图说明

图1为一个实施例中导盲智能眼镜的结构示意图；

图2为另一个实施例中导盲智能眼镜的结构框图；

图3为一个实施例中电源模块的内部结构框图；

图4为一个实施例中导盲智能眼镜的导盲方法的流程图。

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。

图1为一个实施例中导盲智能眼镜的结构示意图。如图1所示，该导盲智能眼镜，包括眼镜主体110、安装在该眼镜主体上的中央处理模块120、摄像模块130、测距模块140、语音模块150、脑电采集模块160和通讯模块170，该中央处理模块120分别与该摄像模块130、测距模块140、语音模块150、脑电采集模块160和通讯模块170电连接。

眼镜主体110包括眼镜镜框、镜片和镜腿，镜片安装在眼镜镜框内，镜腿与眼镜镜框相连。

中央处理模块120可为高性能多核MPU芯片，并装载android系统等。

摄像模块130包括安装在眼镜镜框两端上的两个微型广角摄像头，用于获取大视角视频图像数据，并可以拍照和录像，且当发生紧急情况时，可以获取全景图像。

测距模块140用于测量使用者前方物体距离。本实施例中，测距模块140包括三个以上雷达测距传感器，该三个以上雷达测距传感器安装在眼镜主体110的眼镜镜框的两侧和中间位置，能获取大于180度范围的物体。

语音模块150用于播报语音提示。语音模块150利用骨传导耳机实现，可以在外接噪声环境下，也不影响其音质接收效果。

脑电采集模块160用于采集使用者的脑电信息。该脑电采集模块160可包括脑电电极传感器、陷波滤波器、低通滤波器、放大器和模数转换器。该脑电电极传感器用于采集脑电信号；陷波滤波器和低通滤波器对脑电信号进行滤波；放大器用于对滤波后的脑电信号进行放大处理；模数转换模块用于对放大处理后的脑电信号进行模数转换处理。模数转换模块将转换得到的数字脑电信号发送给中央处理模块120。

通讯模块170用于对外通讯，支持2G/3G/4G通讯模式，可以预先存储多个求救号码。在使用者迷路或紧急情况下，通讯模块170接收用户发出的指令后，可以快速拨打已存储的求救号码。

上述导盲智能眼镜求救的工作过程包括：该摄像模块130用于拍摄使用者周围的图像；该测距模块140用于测量使用者前方障碍物或危险物与使用者之间的距离；该中央处理模块120用于根据该拍摄的图像及测量的距离进行处理判断使用者是否存在危险，若是，则控制该语音模块150发出语音提醒；该脑电采集模块160用于采集使用者根据该语音提醒响应产生的脑电信息；该中央处理模块120还用于根据该脑电信息控制该通讯模块170向预先存储的求救号码发出求救信号；该摄像模块140还用于拍摄使用者所处的全景图像；该中央处理模块120还用于将该全景图像通过该通讯模块170发送给该求救号码。

具体的，中央处理模块120可将测量的距离与预设的距离阈值进行比较，当测量的距离小于距离阈值时，控制语音模块150发出语音提醒。

进一步的，该中央处理模块120还用于对该拍摄的图像中使用者前方障碍物或危险物进行识别，并将识别出的障碍物或危险物翻译成语音，且得出该障碍物或危险物的大小、运动速度、运动方向，并通过该语音模块150播报障碍物或危险物及其大小、运动速度、运动方向给使用者。语音模块150可实时播报。通过播报障碍物或危险物的大小、运动速度、运动方向，给盲人直观感知，方便盲人获知更多的导航信息。

此外，该中央处理模块120还用于控制该语音模块150从数据库中获取与该障碍物或危险物匹配的预先录制的语音进行播报。例如障碍物为运动的汽车，则中央处理模块120识别出汽车后，从数据库中查找到与汽车匹配的预先录制的语音(例如，预先录制的语音为前方有汽车，请注意安全)，控制语音模块150播报该录制的语音。

上述导盲智能眼镜，通过对拍摄的图像及检测的距离进行判断确定使用者处于危险状态时，控制发出语音提醒，采集使用者根据语音提醒产生的脑电信息，根据脑电信息向预存的求救号码发出求救信号，并将使用者周围的全景图像发送给求救号码，帮助使用者实现了求救的目的，且提供了使用者周围的图像信息，方便快速定位使用者的位置，操作方便、安全，且便于携带成本低。

图2为另一个实施例中导盲智能眼镜的结构框图。如图2所示，该导盲智能眼镜除了包括眼镜主体110、安装在该眼镜主体上的中央处理模块120、摄像模块130、测距模块140、语音模块150、脑电采集模块160和通讯模块170，还包括警示模块180和电源模块190。

警示模块180与中央处理模块120电连接。该中央处理模块120还用于在判断出使用者存在危险时，控制该警示模块180发出振动感触提醒。该警示模块180可为安装在眼镜主体110的镜腿上的振动模块。

该警示模块180还用于根据障碍物或危险物与使用者之间的距离调整振动感触提醒的频率，且振动感触提醒的频率与距离成反比。振动感触提醒的频率越高表示距离危险越近。例如20米距离振动感触提醒频率为1次/秒，10米距离振动感触提醒频率为2次/秒，5米距离振动感触提醒频率为5次/秒，1米距离振动感触提醒频率为10次/秒，小于1米距离振动感触提醒频率为20次/秒。

电源模块190分别与该中央处理模块120、摄像模块130、测距模块140、语音模块150、脑电采集模块160和通讯模块170电连接，为各模块提供电能。该电源模块190采用无线充电模式进行充电，可方便盲人使用。

图3为一个实施例中电源模块的内部结构框图。如图3所示，该电源模块190包括检测单元192、转换机构194和至少一个供电单元196，该检测单元192用于检测一供电单元是否正常供电；该转换结构194用于在该一供电单元不能正常供电时转换到其余供电单元进行供电；该检测单元192检测到电源输出功率小于预设功率值时，该转换结构194将电源模块转换至节电工作模式供电。当一供电单元出现故障可切换到其他供电单元供电，保证导航正常工作；进行节电模式转换方便进行电源管理，提供电能的使用效率。

图4为一个实施例中导盲智能眼镜的导盲方法的流程图。如图4所示，该导盲智能眼镜的导盲方法，包括：

步骤402，拍摄使用者周围的图像。

具体的，提供一导盲智能眼镜，该导盲智能眼镜包括眼镜主体、安装在该眼镜主体上的中央处理模块、摄像模块、测距模块、语音模块、警示模块、脑电采集模块和通讯模块，该中央处理模块分别与该摄像模块、测距模块、语音模块、警示模块、脑电采集模块和通讯模块电连接。

通过摄像模块拍摄使用者周围的图像。该摄像模块包括安装在眼镜镜框两端上的两个微型广角摄像头。

步骤404，测量使用者前方障碍物或危险物与使用者之间的距离。

具体的，通过测距模块测量使用者前方障碍物或危险物与使用者之间的距离。测距模块包括三个以上雷达测距传感器，该三个以上雷达测距传感器安装在眼镜主体的眼镜镜框的两侧和中间位置，能获取大于180度范围的物体。

步骤406，根据该拍摄的图像及测量的距离进行处理判断使用者是否存在危险，若是，则执行步骤408和步骤410。

具体的，中央处理模块根据该拍摄的图像及测量的距离进行处理判断使用者是否存在危险，若是，则控制语音模块发出语音提醒，控制警示模块发出振动感触提醒。本实施例中，中央处理模块可将测量的距离与预设的距离阈值进行比较，当测量的距离小于距离阈值时，控制语音模块发出语音提醒以及控制警示模块发出振动感触提醒。

步骤408，发出语音提醒，然后执行步骤412。

步骤410，发出振动感触提醒，然后执行步骤412。

步骤412，采集使用者根据该语音提醒和/或振动感触提醒响应产生的脑电信息。

具体的，脑电采集模块采集使用者根据该语音提醒和/或振动感触提醒响应产生的脑电信息。该脑电采集模块可包括脑电电极传感器、陷波滤波器、低通滤波器、放大器和模数转换器。该脑电电极传感器用于采集脑电信号；陷波滤波器和低通滤波器对脑电信号进行滤波；放大器用于对滤波后的脑电信号进行放大处理；模数转换模块用于对放大处理后的脑电信号进行模数转换处理。模数转换模块将转换得到的数字脑电信号发送给中央处理模块。

步骤414，根据该脑电信息向预先存储的求救号码发出求救信号。

具体的，通讯模块根据该脑电信息向预先存储的求救号码发出求救信号。

步骤416，拍摄使用者所处的全景图像。

具体的，通过摄像模块拍摄使用者所处的全景图像。

步骤418，将该全景图像发送给该求救号码。

具体的，通过通讯模块将将该全景图像发送给该求救号码。

上述导盲智能眼镜的导航方法，通过对拍摄的图像及检测的距离进行判断确定使用者处于危险状态时，控制发出语音提醒，采集使用者根据语音提醒产生的脑电信息，根据脑电信息向预存的求救号码发出求救信号，并将使用者周围的全景图像发送给求救号码，帮助使用者实现了求救的目的，且提供了使用者周围的图像信息，方便快速定位使用者的位置，操作方便、安全，且便于携带成本低。

在一个实施例中，上述导盲智能眼镜的导盲方法，还包括：根据障碍物或危险物与使用者之间的距离调整振动感触提醒的频率，且振动感触提醒的频率与距离成反比。

在一个实施例中，上述导盲智能眼镜的导盲方法，还包括：对该拍摄的图像中使用者前方障碍物或危险物进行识别，并将识别出的障碍物或危险物翻译成语音，且得出该障碍物或危险物的大小、运动速度、运动方向，并播报障碍物或危险物及其大小、运动速度、运动方向给使用者。

在一个实施例中，上述导盲智能眼镜的导盲方法，还包括：提供一电源模块，该电源模块分别与中央处理模块、摄像模块、测距模块、语音模块、脑电采集模块和通讯模块电连接，为各模块提供电能。该电源模块包括检测单元、转换机构和至少一个供电单元。上述导盲智能眼镜的导盲方法还包括：通过检测单元检测一供电单元是否正常供电；通过转换结构在所述一供电单元不能正常供电时转换到其余供电单元进行供电；通过检测单元检测到电源输出功率小于预设功率值时，通过转换结构将电源模块转换至节电工作模式供电。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (12)

1.一种导盲智能眼镜，包括眼镜主体，所述导盲智能眼镜还包括安装在所述眼镜主体上的中央处理模块、摄像模块、测距模块、语音模块、脑电采集模块和通讯模块，所述中央处理模块分别与所述摄像模块、测距模块、语音模块、脑电采集模块和通讯模块电连接；所述摄像模块用于拍摄使用者周围的图像；所述测距模块用于测量使用者前方障碍物或危险物与使用者之间的距离，所述中央处理模块用于根据所述拍摄的图像及测量的距离进行处理判断使用者是否存在危险，若是，则控制所述语音模块发出语音提醒；其特征在于，所述脑电采集模块用于采集使用者根据所述语音提醒响应产生的脑电信息；所述中央处理模块还用于根据所述脑电信息控制所述通讯模块向预先存储的求救号码发出求救信号；所述摄像模块还用于拍摄使用者所处的全景图像；所述中央处理模块还用于将所述全景图像通过所述通讯模块发送给所述求救号码。

2.根据权利要求1所述的导盲智能眼镜，其特征在于，所述导盲眼镜还包括与所述中央处理模块电连接的警示模块，所述中央处理模块还用于在判断出使用者存在危险时，控制所述警示模块发出振动感触提醒。

3.根据权利要求2所述的导盲智能眼镜，其特征在于，所述警示模块还用于根据障碍物或危险物与使用者之间的距离调整振动感触提醒的频率，且振动感触提醒的频率与距离成反比。

4.根据权利要求1所述的导盲智能眼镜，其特征在于，所述中央处理模块还用于对所述拍摄的图像中使用者前方障碍物或危险物进行识别，并将识别出的障碍物或危险物翻译成语音，且得出所述障碍物或危险物的大小、运动速度、运动方向，并通过所述语音模块播报障碍物或危险物及其大小、运动速度、运动方向给使用者。

5.根据权利要求4所述的导盲智能眼镜，其特征在于，所述中央处理模块还用于控制所述语音模块从数据库中获取与所述障碍物或危险物匹配的预先录制的语音进行播报。

6.根据权利要求1所述的导盲智能眼镜，其特征在于，所述导盲智能眼镜还包括电源模块，所述电源模块分别与所述中央处理模块、摄像模块、测距模块、语音模块、脑电采集模块和通讯模块电连接，为各模块提供电能。

7.根据权利要求6所述的导盲智能眼镜，其特征在于，所述电源模块包括检测单元、转换机构和至少一个供电单元，所述检测单元用于检测一供电单元是否正常供电；所述转换结构用于在所述一供电单元不能正常供电时转换到其余供电单元进行供电；所述检测单元检测到电源输出功率小于预设功率值时，所述转换结构将电源模块转换至节电工作模式供电。

8.根据权利要求7所述的导盲智能眼镜，其特征在于，所述电源模块采用无线充电模式进行充电。

9.一种导盲智能眼镜的导盲方法，包括：

拍摄使用者周围的图像；

测量使用者前方障碍物或危险物与使用者之间的距离；

根据所述拍摄的图像及测量的距离进行处理判断使用者是否存在危险，若是，则发出语音提醒；

其特征在于，所述方法还包括：

采集使用者根据所述语音提醒响应产生的脑电信息；

根据所述脑电信息向预先存储的求救号码发出求救信号；

拍摄使用者所处的全景图像；

将所述全景图像发送给所述求救号码。

10.根据权利要求9所述的导盲智能眼镜的导盲方法，其特征在于，所述方法还包括：

在判断出使用者存在危险时，发出振动感触提醒。

11.根据权利要求10所述的导盲智能眼镜的导盲方法，其特征在于，所述方法还包括：

根据障碍物或危险物与使用者之间的距离调整振动感触提醒的频率，且振动感触提醒的频率与距离成反比。

12.根据权利要求10所述的导盲智能眼镜的导盲方法，其特征在于，所述方法还包括：

对所述拍摄的图像中使用者前方障碍物或危险物进行识别，并将识别出的障碍物或危险物翻译成语音，且得出所述障碍物或危险物的大小、运动速度、运动方向，并播报障碍物或危险物及其大小、运动速度、运动方向给使用者。