CN107588780A - 一种智能导盲系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种智能导盲系统。该系统包括中央处理器分别于语音识别模块、网络通信模块、电子标签接收器、信息采集装置、蓝牙模块、电源模块和紧急呼救模块进行通讯连接；所述蓝牙模块和所述网络通信模块与智能终端进行通讯连接；所述蓝牙模块与蓝牙耳机进行通讯连接。本申请的技术方案通过相应的语音提示帮助用户避开避障目标，具有较强的周围环境感知能力，从而为盲人出行提供了安全、便利的条件，实用性较佳。

Description

一种智能导盲系统

技术领域

本发明实施例涉及信息处理技术，尤其涉及一种智能导盲系统。

背景技术

盲人是一个特殊的社会群体，日常出行和自主出行是他们面临的最大困扰。传统的盲人出行是通过于杖和道路上铺设的盲道等辅助手段进行，但是由于占用盲道及盲道铺设不合理等原因，虽然政府投入了大量的财力和物力，仍然不能很好地解决盲人出行的实际问题，在远处有障碍物靠近盲人时，因其无法主动感知，存大较大的危险。

现有的盲道仅对盲人提供有限的帮助，但给其他路人带来负面影响。盲道一般在人行道的中间位置，由于盲道凹凸不平，对使用轮椅的人、老人、儿童和婴儿推车的出行有不良影响。另外，要真正达到有效帮助盲人的目的，要求盲道全路段没有中断，但目前盲道中断情况很难避免，特别是过马路时人行道上没有盲道。目前的盲道施工较麻烦，一般采用嵌入现有地砖的方式，通常采用直角拐弯来绕开障碍，有的地方铺设成锯齿形，给盲人出行带来极大的不便，不利于盲道的修缮维护。

现有技术中的导盲方法具有较大的局限性，在盲人需要去一个陌生的地方时，无法提供有效的导引。

发明内容

本发明提供一种智能导盲系统，无需铺设盲道，为盲人出行提供了安全、便利的条件，实用性较佳。

第一方面，本发明实施例提供了一种智能导盲系统，该系统包括：中央处理器分别于语音识别模块、网络通信模块、电子标签接收器、信息采集装置、蓝牙模块、电源模块和紧急呼救模块进行通讯连接；蓝牙模块和网络通信模块与智能终端进行通讯连接；蓝牙模块与蓝牙耳机进行通讯连接。

上述智能导盲系统中，优选的是，语音识别模块用于接收用户发送的语音信息，对语音信息进行识别处理，得到对应的目标地址信息；以及，将中央处理器处理得到的路径提示信息进行语音输出；路径提示信息用于提醒携带有智能导盲系统的用户按照规划路径行走。

上述智能导盲系统中，优选的是，网络通讯模块用于将智能导盲系统和智能终端建立通信连接。

上述智能导盲系统中，优选的是，导盲系统还包括电子标签、移动终端和云服务器，电子标签与电子标签接收器相通讯而输入当前道路的位置信息和方向信息，云服务器与中央处理器之间通过网络通信模块相通讯而采集盲人出行的安全监控数据，云服务器与移动终端进行无线网络通信传输盲人出行的安全监控数据。

上述智能导盲系统中，优选的是，智能导盲系统还包括交通信号发射模块，所述交通信号接收模块与交通信号发射模块进行无线通讯接收到交通信号的信息，所述交通信号发射模块设置在道路的路口并与路口的信号灯控制器相连接通讯。

上述智能导盲系统中，优选的是，信息采集模块包括：图像采集器、定位器、测距仪和惯性测量单元IMU；所述IMU包括:加速度传感器、角速度传感器和磁感应传感器；图像采集器，用于实时采集当前运动环境下所述智能导盲系统的视觉图像信息；视觉图像信息包括:第一视觉图像信息和第二视觉图像信息；第一视觉图像信息对应于智能导盲系统的运动轨迹信息；第二视觉图像信息对应于智能导盲系统的障碍目标信息；定位器，用于实时采集当前运动环境下智能导盲系统的位置信息；加速度传感器，用于实时采集当前运动环境下智能导盲系统的加速度信息；角速度传感器，用于实时采集当前运动环境下智能导盲系统的角速度信息；磁感应传感器，用于实时采集当前运动环境下智能导盲系统的磁场信息。

上述智能导盲系统中，优选的是，还包括：测距仪，用于向障碍目标发射第一信号，接收所述障碍目标反射的第二信号；根据第一信号和第二信号之间的相位差得到智能导盲系统的障碍目标信息。

上述智能导盲系统中，优选的是，图像采集器包括：双目摄像头和高清摄像头。

上述智能导盲系统中，优选的是，紧急呼救模块用于在紧急情况下进行求助。

上述智能导盲系统中，优选的是，电源模块用于为智能导盲系统中的各个模块提供电力供应。

本发明通过中央处理器分别于语音识别模块、网络通信模块、电子标签接收器、信息采集装置、蓝牙模块、电源模块和紧急呼救模块进行通讯连接；所述蓝牙模块和所述网络通信模块与智能终端进行通讯连接；所述蓝牙模块与蓝牙耳机进行通讯连接。本申请的技术方案通过相应的语音提示帮助用户避开避障目标，具有较强的周围环境感知能力，从而为盲人出行提供了安全、便利的条件，实用性较佳。

附图说明

图1是本发明实施例一中的一种智能导盲系统的结构示意图。

图2是本发明实施例二中的一种智能导盲系统中信息采集模块的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

实施例一

图1为本发明实施例一提供的一种智能导盲系统的结构示意图，本实施例可适用于盲人自主出行的情况，

如图1所示，智能导盲系统具体包括：中央处理器101分别与语音识别模块102、网络通信模块103、电子标签接收器104、信息采集模块106、蓝牙模块105、电源模块107和紧急呼救模块108进行通讯连接；105蓝牙模块与蓝牙耳机110进行通讯连接。网络通讯模块103用于将智能导盲系统和智能终端109建立通信连接。

在本实施例中，语音识别模块102用于接收用户发送的语音信息，对语音信息进行识别处理，得到对应的目标地址信息；以及，将中央处理器101处理得到的路径提示信息进行语音输出；路径提示信息用于提醒携带有智能导盲系统的用户按照规划路径行走。

进一步的，该语音识别模块102一方面可以接收用户发送的语音信息，根据自身的语音识别功能对语音信息进行识别处理，得到对应的目标地址信息，另一方面还可以接收中央处理器101发送的路径提示信息，并将该路径提示信息合成为相应的语音进行输出。上述路径提示信息则中央处理器101对当前位置信息和目标地址信息进行路径分析处理的得到的结果。

其中，中央处理器101通过视觉图像信息可以得到携带有智能导盲系统的用户和障碍目标之间的距离信息，还可以通过位置信息定位到用户，再结合相应的目标地址信息进行路径规划，并通过语音识别模块102进行语音导航，导航的精准度较高，且能够帮助用户有效的避开周围障碍物，实用性更佳。

进一步的，网络通讯模块103用于将所述智能导盲系统和智能终端109建立通信连接。其中，网络通信模块包括WIFI无线网络模块和GPRS通信模块。WIFI无线网络模块和GPRS通信模块方便进行网络信息传输。中央处理器101通过网络通信模块相通讯，并将信息采集模块106采集的盲人出行的安全监控数据发送到智能终端，进一步的，智能终端有盲人的家人持有。盲人的家人通过移动终端可以实时掌握盲人的动态和位置，便于救助。

进一步的，紧急呼救模块108用于在紧急情况下进行求助。

进一步的，电源模块107用于为智能导盲系统中的各个模块提供电力供应。

本发明通过中央处理器分别于语音识别模块、网络通信模块、电子标签接收器、信息采集装置、蓝牙模块、电源模块和紧急呼救模块进行通讯连接；所述蓝牙模块和所述网络通信模块与智能终端进行通讯连接；所述蓝牙模块与蓝牙耳机进行通讯连接。本申请的技术方案通过相应的语音提示帮助用户避开避障目标，具有较强的周围环境感知能力，从而为盲人出行提供了安全、便利的条件，实用性较佳。

实施例二

图2为本发明实施例二提供的一种智能导盲系统中信息采集模块的结构示意图。本实施例在上述各实施例的基础上，具体细化了信息采集模块的具体结构。

如图2所示，一种智能导盲系统中信息采集模块21包括：图像采集器211、定位器212和惯性测量单元IMU213；IMU213包括:加速度传感器2131、角速度传感器2132和磁感应传感器2133；

在本实施例中，图像采集器211实时采集当前运动环境下智能导盲系统的视觉图像信息；该视觉图像信息包括对应于智能导盲系统的运动轨迹信息的第一视觉图像信息和对应于智能导盲系统的障碍目标信息的第二视觉图像信息。其中，该图像采集器211包括普通摄像头和高清摄像头以满足不同用户的不同需求，普通摄像头的数量可以为一个，也可以为多个，考虑到双目摄像头的优良特性，本发明实施例中，优选的，图像采集器为双目摄像头，且上述双目摄像头可以采集到第一视觉图像信息和第二视觉图像信息。另外，上述高清摄像头可以实时采集当前运动环境下智能导盲系统的第二高清视觉图像信息，为后期机器学习式的路径分析提供支撑条件，还可以根据第二高清视觉图像信息对双目摄像头实时采集的第二双目视觉图像信息进行矫正，尤其是克服一些特殊复杂的应用场景下所引起的第二双目视觉图像信息失效的问题。

本发明实施例所提供的智能导盲系统中的信息采集模块21还包括定位器212和由加速度传感器2131、角速度传感器2132和磁感应传感器2133构成的IMU213，且该IMU213为九轴测量装置，其中，上述定位器212可以是GPS(Global Positioning System，全球定位系统)定位，还可以是北斗卫星定位系统定位，其用于实时采集当前运动环境下智能导盲系统的位置信息，IMU213则通过上述加速度传感器2131、角速度传感器2132和磁感应传感器2133分别测量对应的加速度、角速度和磁场信息。

进一步的，为了便于用户在特殊场景(如无标识白墙、夜晚环境)下也能够很方便的使用上述智能导盲系统，本发明实施例所提供的智能导盲系统还包括测距仪214，该测距仪214可以为激光雷达测距系统、可以为超声波雷达测距系统，该测距仪通过自身包括的发射器障碍目标发射第一信号，然后根据自身包括的接收器接收反射的第二信号，通过第一信号和第二信号之间的相位差得到智能导盲系统的障碍目标信息。该障碍目标信息主要是指障碍目标距离用户的距离信息。

本发明实施例中的信息采集模块不仅包括有采集视觉图像信息的图像采集器，还包括有多个信息采集传感器，用于采集智能导盲系统在运动环境下的位置、加速度、角速度以及磁场等信息，上述信息中视觉图像信息和位置信息是基本信息，加速度、角速度以及磁场等辅助信息在处理装置进行相关融合处理时将用于对上述基本信息进行校准，且辅助信息之间也可以相互校准，使得融合处理得到的数据信息准确度和精确度均较高，同时，由于辅助信息的输出频率较高，该辅助信息与基本信息的融合又使得最终校准的数据信息刷新率较快，数据的实时性较佳。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (8)

1.一种智能导盲系统，其特征在于，包括：

中央处理器分别与语音识别模块、网络通信模块、电子标签接收器、信息采集模块、蓝牙模块、电源模块和紧急呼救模块进行通讯连接；所述蓝牙模块与蓝牙耳机进行通讯连接。

2.根据权利要求1所述的智能导盲系统，其特征在于，所述语音识别模块用于接收用户发送的语音信息，对所述语音信息进行识别处理，得到对应的目标地址信息；以及，将所述中央处理器处理得到的路径提示信息进行语音输出；所述路径提示信息用于提醒携带有所述智能导盲系统的用户按照规划路径行走。

3.根据权利要求1所述的智能导盲系统，其特征在于，所述网络通信模块用于将所述智能导盲系统和智能终端建立通信连接。

4.根据权利要求1所述的智能导盲系统，其特征在于，所述信息采集模块包括：图像采集器、定位器和惯性测量单元IMU；所述IMU包括:加速度传感器、角速度传感器和磁感应传感器；

所述图像采集器，用于实时采集当前运动环境下所述智能导盲系统的视觉图像信息；

所述视觉图像信息包括:第一视觉图像信息和第二视觉图像信息；所述第一视觉图像信息对应于所述智能导盲系统的运动轨迹信息:所述第二视觉图像信息对应于所述智能导盲系统的障碍目标信息；

所述定位器，用于实时采集当前运动环境下所述智能导盲系统的位置信息；

所述加速度传感器，用于实时采集当前运动环境下所述智能导盲系统的加速度信息；

所述角速度传感器，用于实时采集当前运动环境下所述智能导盲系统的角速度信息；

所述磁感应传感器，用于实时采集当前运动环境下所述智能导盲系统的磁场信息。

5.根据权利要求4所述的智能导盲系统，其特征在于，所述信息采集模块还包括：测距仪，用于向障碍目标发射第一信号，接收所述障碍目标反射的第二信号；根据所述第一信号和所述第二信号之间的相位差得到所述智能导盲系统的障碍目标信息。

6.根据权利要求4所述的智能导盲系统，其特征在于，所述图像采集器包括：双目摄像头和高清摄像头。

7.根据权利要求1所述的智能导盲系统，其特征在于，所述紧急呼救模块用于在紧急情况下进行求助。

8.根据权利要求1所述的智能导盲系统，其特征在于，所述电源模块用于为智能导盲系统中的各个模块提供电力供应。