CN112569092A - 一种5g盲人户外导盲设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及导盲设备，具体涉及一种5G盲人户外导盲设备，包括佩戴式设备，佩戴式设备内部设有控制器，佩戴式设备上分别设有用于采集用户前方图像的第一图像采集模块、用于采集用户后方图像的第二图像采集模块，第一图像采集模块、第二图像采集模块与数据存储模块相连，控制器与用于对存储图像中位置最近的物体种类进行识别的物体识别判断模块相连，控制器与用于对存储图像中存在的危险情境进行识别的危险情境识别模块相连，控制器通过5G通信模块向移动终端发送数据；本发明提供的技术方案能够有效克服现有技术所存在的不能为盲人出行提供准确的障碍物信息和引导信息的缺陷。
Description
技术领域
本发明涉及导盲设备，具体涉及一种5G盲人户外导盲设备。
背景技术
视力障碍是一种对人类生活质量影响很严重的疾病，我国目前约有1800万盲人，占全世界盲人总数的20％，而且每年还在以45万新生盲人的数量递增，这意味着几乎每分钟就会出现一位新的盲人。由于缺乏视力，出行问题一直是困扰盲人或视力障碍人士的重要问题。如何能够提供一种有效的导盲系统，为盲人出行提供精确指引，一直以来是社会关注的焦点，也是研究人员研究的重点。
传统的导盲方法中，盲人的出行需要旁人或者导盲犬的指引；或者沿着盲道找到熟悉的位置。这种传统的导盲方法具有较大的局限性，在盲人需要去一个陌生地方时，无法提供有效引导，并且导盲犬数量较少，使用费用也较高。
为解决传统导盲方法的缺陷，近年来也有一些基于现代信息技术的导盲系统出现。如基于导盲手杖实现室外导盲行走，但是这种导盲手杖需要无时无刻对前方进行探测，安全性不高，并且无法实时播报盲人当前地理位置信息，尤其是在交叉路口时无法对交通信号进行识别。因此，即使借助导盲手杖，盲人在出行过程中仍避免不了磕磕绊绊。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术所存在的上述缺点，本发明提供了一种5G盲人户外导盲设备，能够有效克服现有技术所存在的不能为盲人出行提供准确的障碍物信息和引导信息的缺陷。
(二)技术方案
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：
一种5G盲人户外导盲设备，包括佩戴式设备，所述佩戴式设备内部设有控制器，所述佩戴式设备上分别设有用于采集用户前方图像的第一图像采集模块、用于采集用户后方图像的第二图像采集模块，所述第一图像采集模块、第二图像采集模块与数据存储模块相连，所述控制器与用于对存储图像中位置最近的物体种类进行识别的物体识别判断模块相连，所述控制器与用于对存储图像中存在的危险情境进行识别的危险情境识别模块相连，所述控制器通过5G通信模块向移动终端发送数据；
所述佩戴式设备上还设有定位模块、语音采集模块，所述控制器与用于对采集语音进行识别的语音识别模块相连，所述控制器与用于根据语音识别模块识别目的地名称进行导航的高精导航模块相连，所述控制器与语音播报模块相连；
还包括用于采集用户体征信息的体征监测模块，所述体征监测模块通过无线通信模块将用户体征信息发送至控制器，所述控制器与用于对用户体征信息进行数据对比的数据对比模块相连。
优选地，所述物体识别判断模块中建立有物体种类识别模型，所述物体种类识别模型中输入有不同种类的物体图像训练集；所述物体识别判断模块对位置最近的物体进行种类识别后，所述语音播报模块播报该物体种类及位置信息。
优选地，所述物体识别判断模块对存储图像中位置最近的物体种类进行识别，包括：
每隔一段时间从数据存储模块中抽取同一时刻具有视差的第一图像、第二图像，基于第一图像和第二图像识别各物体的图形区块，确定每个物体在第一图像、第二图像中的像素点集；
获取第一图像、第二图像中每个物体对应像素点集合的特征点和特征向量，计算第一图像、第二图像中各物体的特征向量的相似度，匹配第一图像、第二图像中的同一物体，得到每个物体的特征点；
计算每个物体的特征点的摄像空间坐标，以确定每个物体在摄像空间中的位置，并以摄像头取像点的位置为基准，确定场景中各物体的位置信息、尺寸信息，并利用物体种类识别模型对位置最近的物体进行种类识别。
优选地，所述第一图像采集模块、第二图像采集模块均设有两个。
优选地，所述危险情境识别模块中建立有危险情境识别模型，所述危险情境识别模型中输入有不同种类的危险情境图像训练集；所述危险情境识别模块从存储图像中识别出危险情境时，所述语音播报模块播报该危险情境具体内容。
优选地，所述佩戴式设备上还设有显示模块，所述体征监测模块采集用户体征信息包括：体温、脉搏、血压、呼吸频率、心率，所述数据对比模块判断用户体征信息是否处于正常范围内。
优选地，所述数据对比模块判断用户体征信息不处于正常范围内时，所述控制器控制显示模块显示报警信息，并通过5G通信模块向用户亲属发送报警信息。
优选地，还包括与所述控制器相连的求助按钮，当用户按下求助按钮时，所述控制器控制显示模块显示报警信息，并通过5G通信模块向用户亲属发送报警信息，同时通过5G通信模块向周围医护单位发送求助信息。
优选地，所述显示模块用于显示引起周围注意的提示信息、根据语音识别模块识别出的目的地名称，以及体征监测模块采集的用户体征信息。
优选地，所述佩戴式设备包括头戴式眼镜，所述佩戴式设备与太阳能供电模块相连。
(三)有益效果
与现有技术相比，本发明所提供的一种5G盲人户外导盲设备，通过物体识别判断模块能够有效识别位置最近的物体种类及位置信息，从而能够提供准确的障碍物信息，并且根据用户想要到达的目的地，通过高精导航模块能够提供准确的引导信息，确保用户出行安全；体征监测模块能够实时对用户的体征数据进行监测，当用户体征信息不处于正常范围内时，控制器控制显示模块显示报警信息，并通过5G通信模块向用户亲属发送报警信息，使得用户亲属能够及时了解用户的身体状况。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的系统示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
一种5G盲人户外导盲设备，如图1所示，包括佩戴式设备，佩戴式设备内部设有控制器，佩戴式设备上分别设有用于采集用户前方图像的第一图像采集模块、用于采集用户后方图像的第二图像采集模块，第一图像采集模块、第二图像采集模块与数据存储模块相连，控制器与用于对存储图像中位置最近的物体种类进行识别的物体识别判断模块相连，控制器与用于对存储图像中存在的危险情境进行识别的危险情境识别模块相连，控制器通过5G通信模块向移动终端发送数据。
物体识别判断模块中建立有物体种类识别模型，物体种类识别模型中输入有不同种类的物体图像训练集；物体识别判断模块对位置最近的物体进行种类识别后，语音播报模块播报该物体种类及位置信息。
物体识别判断模块对存储图像中位置最近的物体种类进行识别，包括：
每隔一段时间从数据存储模块中抽取同一时刻具有视差的第一图像、第二图像，基于第一图像和第二图像识别各物体的图形区块，确定每个物体在第一图像、第二图像中的像素点集；
获取第一图像、第二图像中每个物体对应像素点集合的特征点和特征向量，计算第一图像、第二图像中各物体的特征向量的相似度，匹配第一图像、第二图像中的同一物体，得到每个物体的特征点；
计算每个物体的特征点的摄像空间坐标，以确定每个物体在摄像空间中的位置，并以摄像头取像点的位置为基准，确定场景中各物体的位置信息、尺寸信息，并利用物体种类识别模型对位置最近的物体进行种类识别。
第一图像采集模块、第二图像采集模块均设有两个。物体识别判断模块从数据存储模块中抽取同一时刻具有视差的第一图像、第二图像，为两个第一图像采集模块或两个第二图像采集模块在同一时刻采集的两幅图像，且第一图像采集模块、第二图像采集模块均能够通过用户语音指令进行开关控制。
危险情境识别模块中建立有危险情境识别模型，危险情境识别模型中输入有不同种类的危险情境图像训练集；危险情境识别模块从存储图像中识别出危险情境时，语音播报模块播报该危险情境具体内容。
控制器通过5G通信模块向用户亲属的移动终端发送第一图像采集模块、第二图像采集模块采集的视频信息，以及定位模块的定位信息。本申请技术方案中，佩戴式设备包括头戴式眼镜，佩戴式设备与太阳能供电模块相连，通过太阳能供电能够提升设备的续航能力。
佩戴式设备上还设有定位模块、语音采集模块，控制器与用于对采集语音进行识别的语音识别模块相连，控制器与用于根据语音识别模块识别目的地名称进行导航的高精导航模块相连，控制器与语音播报模块相连。
高精导航模块确认自我位置场景中，目的地距离、环境及优化路径，控制器通过语音播报模块配合定位模块对优化路径进行播报。控制器定时通过语音播报模块向用户播报当前所处位置信息。
还包括用于采集用户体征信息的体征监测模块，体征监测模块通过无线通信模块将用户体征信息发送至控制器，控制器与用于对用户体征信息进行数据对比的数据对比模块相连。
佩戴式设备上还设有显示模块，体征监测模块采集用户体征信息包括：体温、脉搏、血压、呼吸频率、心率，数据对比模块判断用户体征信息是否处于正常范围内。
数据对比模块判断用户体征信息不处于正常范围内时，控制器控制显示模块显示报警信息，并通过5G通信模块向用户亲属发送报警信息。
还包括与控制器相连的求助按钮，当用户按下求助按钮时，控制器控制显示模块显示报警信息，并通过5G通信模块向用户亲属发送报警信息，同时通过5G通信模块向周围医护单位发送求助信息。
本申请技术方案中，显示模块还可以用于显示引起周围注意的提示信息、根据语音识别模块识别出的目的地名称，以及体征监测模块采集的用户体征信息，通过显示模块能够让周围路过的车辆及行人及时发现用户，并得以关注。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不会使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (10)
1.一种5G盲人户外导盲设备，其特征在于：包括佩戴式设备，所述佩戴式设备内部设有控制器，所述佩戴式设备上分别设有用于采集用户前方图像的第一图像采集模块、用于采集用户后方图像的第二图像采集模块，所述第一图像采集模块、第二图像采集模块与数据存储模块相连，所述控制器与用于对存储图像中位置最近的物体种类进行识别的物体识别判断模块相连，所述控制器与用于对存储图像中存在的危险情境进行识别的危险情境识别模块相连，所述控制器通过5G通信模块向移动终端发送数据；
所述佩戴式设备上还设有定位模块、语音采集模块，所述控制器与用于对采集语音进行识别的语音识别模块相连，所述控制器与用于根据语音识别模块识别目的地名称进行导航的高精导航模块相连，所述控制器与语音播报模块相连；
还包括用于采集用户体征信息的体征监测模块，所述体征监测模块通过无线通信模块将用户体征信息发送至控制器，所述控制器与用于对用户体征信息进行数据对比的数据对比模块相连。
2.根据权利要求1所述的5G盲人户外导盲设备，其特征在于：所述物体识别判断模块中建立有物体种类识别模型，所述物体种类识别模型中输入有不同种类的物体图像训练集；所述物体识别判断模块对位置最近的物体进行种类识别后，所述语音播报模块播报该物体种类及位置信息。
3.根据权利要求2所述的5G盲人户外导盲设备，其特征在于：所述物体识别判断模块对存储图像中位置最近的物体种类进行识别，包括：
每隔一段时间从数据存储模块中抽取同一时刻具有视差的第一图像、第二图像，基于第一图像和第二图像识别各物体的图形区块，确定每个物体在第一图像、第二图像中的像素点集；
获取第一图像、第二图像中每个物体对应像素点集合的特征点和特征向量，计算第一图像、第二图像中各物体的特征向量的相似度，匹配第一图像、第二图像中的同一物体，得到每个物体的特征点；
计算每个物体的特征点的摄像空间坐标，以确定每个物体在摄像空间中的位置，并以摄像头取像点的位置为基准，确定场景中各物体的位置信息、尺寸信息，并利用物体种类识别模型对位置最近的物体进行种类识别。
4.根据权利要求3所述的5G盲人户外导盲设备，其特征在于：所述第一图像采集模块、第二图像采集模块均设有两个。
5.根据权利要求1所述的5G盲人户外导盲设备，其特征在于：所述危险情境识别模块中建立有危险情境识别模型，所述危险情境识别模型中输入有不同种类的危险情境图像训练集；所述危险情境识别模块从存储图像中识别出危险情境时，所述语音播报模块播报该危险情境具体内容。
6.根据权利要求1所述的5G盲人户外导盲设备，其特征在于：所述佩戴式设备上还设有显示模块，所述体征监测模块采集用户体征信息包括：体温、脉搏、血压、呼吸频率、心率，所述数据对比模块判断用户体征信息是否处于正常范围内。
7.根据权利要求6所述的5G盲人户外导盲设备，其特征在于：所述数据对比模块判断用户体征信息不处于正常范围内时，所述控制器控制显示模块显示报警信息，并通过5G通信模块向用户亲属发送报警信息。
8.根据权利要求7所述的5G盲人户外导盲设备，其特征在于：还包括与所述控制器相连的求助按钮，当用户按下求助按钮时，所述控制器控制显示模块显示报警信息，并通过5G通信模块向用户亲属发送报警信息，同时通过5G通信模块向周围医护单位发送求助信息。
9.根据权利要求6所述的5G盲人户外导盲设备，其特征在于：所述显示模块用于显示引起周围注意的提示信息、根据语音识别模块识别出的目的地名称，以及体征监测模块采集的用户体征信息。
10.根据权利要求1-9中任意一项所述的5G盲人户外导盲设备，其特征在于：所述佩戴式设备包括头戴式眼镜，所述佩戴式设备与太阳能供电模块相连。
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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