CN212140903U - 一种视觉感知空间定位系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及视觉感知技术领域，尤其涉及一种视觉感知空间定位系统，包括定向手柄和深度摄像眼镜；定向手柄设有指示按键、四个马克点及警报单元；深度摄像眼镜包括镜框、镜腿、鼻托、数据线、深度摄像头、图像处理单元及耳机，图像处理单元包括电源模块与图像处理模块，四个马克点用于在深度摄像头所拍摄的深度图像中指示方向信息，图像处理单元用于根据深度图像及深度图像对应的方向信息处理得到行走辅助信息，耳机用于输出行走辅助信息，可帮助盲人感知周围的物体，对所处的环境进行具象化的空间定位感知，使得盲人更好地融入日常生活。

Description

一种视觉感知空间定位系统

技术领域

本实用新型涉及视觉感知技术领域，尤其涉及一种视觉感知空间定位系统。

背景技术

目前，市面上存在诸如导盲拐杖、声呐鞋以及导盲犬等不少帮助盲人导航以及规避障碍物的盲人辅助物，在一定程度上为盲人的生活带来了便利。

然而，上述盲人辅助物具有局限性，以导盲拐杖为例，盲人只能被动地跟随导盲拐杖的引导指令行进或规避障碍物，却无法获知所处环境的具体细节，也无法识别周边的人与物，这使得盲人难以对所处的环境进行具象化的空间定位感知，盲人在日常生活中仍存在较大的障碍。

实用新型内容

本实用新型实施例公开了一种视觉感知空间定位系统，通过视觉感知技术识别盲人所处环境的具体细节，并将具体细节通过语音的形式告知盲人，从而盲人可对所处的环境进行具象化的空间定位感知，更好地融入日常生活中。

为了实现上述目的，本发明实施例公开了一种视觉感知空间定位系统，包括：

定向手柄和深度摄像眼镜；

所述定向手柄设有指示按键、四个马克点及警报单元；

所述深度摄像眼镜包括镜框、镜腿、鼻托、数据线、深度摄像头、图像处理单元及耳机，且所述图像处理单元包括电源模块与图像处理模块，所述四个马克点用于在所述深度摄像头所拍摄的深度图像中指示方向信息，所述图像处理单元用于根据所述深度图像及所述深度图像对应的方向信息处理得到行走辅助信息，所述耳机用于输出所述行走辅助信息。

作为一种可选的实施方式，在本实用新型的实施例中，所述鼻托的两端分别连接两个所述镜框的内侧，且两个所述镜框的外侧分别连接两个所述镜腿，所述深度摄像头设在所述镜框上，以使所述深度摄像头的拍摄视角匹配于盲人头部所朝方向的视角，所述深度摄像眼镜两侧的所述镜腿分别设有耳机；所述定向手柄与所述深度摄像眼镜之间通过无线网络进行连接。

作为一种可选的实施方式，在本实用新型的实施例中，所述鼻托内部设有穿戴传感器，所述穿戴传感器用于检测盲人是否穿戴所述深度摄像眼镜，以控制所述电源模块在盲人穿戴所述深度摄像眼镜时进行供电，以及，控制所述电源模块在盲人摘除所述深度摄像眼镜时停止供电。

作为一种可选的实施方式，在本实用新型的实施例中，所述电源模块通过所述数据线与所述深度摄像头连接，对所述深度摄像头进行供电；以及，所述图像处理模块通过所述数据线与所述深度摄像头连接，获取所述深度摄像头所拍摄的深度图像。

作为一种可选的实施方式，在本实用新型的实施例中，当所述图像处理单元处理得到的行走辅助信息中包含障碍物时，控制所述警报单元发出警报信号。

作为一种可选的实施方式，在本实用新型的实施例中，所述电源模块通过所述数据线与所述耳机连接，对所述耳机进行供电；以及，所述图像处理模块通过所述数据线与所述耳机连接，在控制所述警报单元发出警报信号之后，若接收到盲人触动所述指示按键的指令，所述图像处理模块通过所述耳机向盲人输出所述行走辅助信息。

本实用新型实施例提供的一种视觉感知空间定位系统，盲人通过定向手柄指示方向信息，深度摄像眼镜根据所拍摄到的深度图像及方向信息识别该方向的物体，得到行走辅助信息，并通过语音的形式向盲人输出行走辅助信息，可帮助盲人感知周围的物体，对所处的环境进行具象化的空间定位感知，帮助盲人更好地融入日常生活。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例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实用新型的一些实施例，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是本实用新型实施例公开的一种视觉感知空间定位系统的结构示意图；

图2是是本实用新型实施例公开的一种视觉感知空间定位系统的流程示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，本实用新型实施例的术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

本实用新型实施例公开了一种视觉感知空间定位系统，通过通过深度视觉技术识别盲人所处环境的具体细节，并将具体细节通过语音的形式告知盲人，从而盲人可获知所处环境中的人或物，更好地融入日常生活中。

以下将结合附图进行详细描述。

请参阅图1的结构示意图并结合图2的流程示意图，本实施例提供的一种视觉感知空间定位系统，包括：

深度摄像眼镜1和定向手柄2；

深度摄像眼镜1包括深度摄像头101、图像处理单元102、耳机103、鼻托104、镜框105、镜腿106及数据线107，且图像处理单元102包括图像处理模块 1021与电源模块1022；定向手柄设有四个马克点108、指示按键109及警报单元110；其中，四个马克点108用于在深度摄像头101所拍摄的深度图像中指示方向信息，图像处理模块1021用于根据深度图像及深度图像对应的方向信息处理得到行走辅助信息，耳机103用于输出行走辅助信息。

在结构上，鼻托104的两端分别连接两个镜框105的内侧，且两个镜框105 的外侧分别连接两个镜腿106，深度摄像头101设在镜框105上，以使深度摄像头106的拍摄视角匹配于盲人头部所朝方向的视角，深度摄像眼镜1两侧的镜腿106分别设有耳机103；定向手柄2与深度摄像眼镜1之间通过无线网络进行连接。

在本实施例中，图像处理模块1021通过数据线107分别与深度摄像头101 及耳机103进行连接，从而图像处理模块1021可通过数据线107获取到深度摄像头101所拍摄的深度图像，以及将处理得到的行走辅助信息通过数据线107 进行输出；此外，电源模块1022也通过数据线107分别与深度摄像头101及耳机103进行连接，从而向深度摄像头101及耳机103进行供电。包含有图像处理模块1021和电源模块1022的图像处理单元102的外观为便于携带的方块状，可方便地装入盲人的衣物口袋中，也可通过加装束带的形式固定于盲人身上；从图像处理单元102上延伸出的数据线107布设在镜腿106及镜框105中，从而使得深度摄像眼镜1的表面布局更为整洁。深度摄像眼镜1与定向手柄2之间通过可通过蓝牙网络等无线网络进行连接，以确保深度摄像眼镜1与定向手柄2 之间信息交互的即时性。

定向手柄2的外观应为适合人手握持的方块状或者手柄状等形状，具体外形将根据盲人的个人喜好进行设计；指示按键109在定向手柄2上的布设位置将根据定向手柄2的具体外形进行设计，且指示按键109的表面应采用磨砂等工艺使其具备独特且明显的触感，便于盲人摸索触动，从而盲人在握持定向手柄2时可方便地触动指示按键109，实现较好的使用便利性。

进一步地，鼻托104内部设有穿戴传感器，穿戴传感器用于检测盲人是否穿戴深度摄像眼镜1，以控制电源模块1022在盲人穿戴深度摄像眼镜1时进行供电，以及，控制电源模块1022在盲人摘除深度摄像眼镜1时停止供电。具体地，穿戴传感器是用于监测鼻托104表面是否与盲人鼻梁产生接触的传感器，穿戴传感器可以是电导传感器，在盲人穿戴了深度摄像眼镜1，设在鼻托104 上的电导传感器检测到了电流导通信号，此时电导传感器触发电源模块1022 向深度摄像头101及耳机103进行供电；而在盲人摘除深度摄像眼镜1时，电导传感器检测到电流导通信号中断，此时电导传感器触发电源模块1022停止向深度摄像头101及耳机103进行供电。通过在鼻托104中设置穿戴传感器来控制深度摄像眼镜1的电源开/闭，盲人戴上深度摄像眼镜1时即可开启本系统，且盲人在摘除深度摄像眼镜1时本系统随即关闭，极大地方便了盲人使用本系统。

当图像处理单元1021处理得到的行走辅助信息中包含障碍物时，控制警报单元110发出警报信号；

电源模块1022通过数据线107与耳机103连接，对103耳机进行供电；以及，图像处理模块1021通过数据线107与耳机103连接，在控制警报单元110发出警报信号之后，若接收到盲人触动指示按键109的指令，图像处理模块1021通过耳机103向盲人输出行走辅助信息。

在本实施例中，图像处理模块1021通过数据线与深度摄像头101连接，获取深度摄像头101所拍摄的深度图像，深度图像为盲人穿戴深度摄像眼镜1时深度摄像头101所拍摄到的包含了四个马克点108的图像；众所周知的是，每三个点可以确定一个平面，则定向手柄2上的三个马克点108即可确定出一个作为基准的平面，通过对比平面以及处于平面之外的另一个马克点108，即可确定出此时定向手柄2所指示的方向信息；在此，假设盲人处在空旷的环境中，且有另一个人A站在盲人前方，当盲人所握持的定向手柄2指向A时，深度摄像头101拍摄到了四个马克点108指向A的深度图像，图像处理模块1021处理深度图像后，得到“前方存在障碍物，障碍物为人体”的行走辅助信息，则图像处理模块1021通过无线网络控制警报单元110发出警报信号，警报信号可以为振动信号、电刺激信号或者音频信息等盲人可直观感受到的信号，从而盲人可及时得知前方存在障碍物，并选择绕行；

若盲人想要了解前方障碍物的具体情况，则可触动定向手柄2上的指示按键109，此时图像处理模块1021接收到盲人触动指示按键109的指令，将“前方存在障碍物，障碍物为人体”的行走辅助信息以音频的形式通过耳机103进行输出，从而盲人可获知障碍物为何物。

进一步地，通过深度图像，图像处理模块1021可较为准确地识别出障碍物与盲人之间的距离；此外，还可在图像处理模块1021中录入盲人的亲朋好友的脸部图像数据，从而图像处理模块1021在识别到人物时，还可根据脸部图像数据对人物进行识别。在此，假设盲人的朋友B站立在盲人前方3米处，且B的脸部图像数据已录入了盲人所佩戴的图像处理模块1021中，则当警报单元110告知盲人前方存在障碍物时，图像处理模块1021处理得到的行走辅助信息为“朋友B处于前方3米处”，在盲人触动了指示按键109的情况下，图像处理模块1021将行走辅助信息“朋友B处于前方3米处”通过耳机103输出给盲人，从而盲人除了可获知前方有人，还可获知前方站立的人是谁，从而方便盲人进行沟通交流。

更进一步地，还可在图像处理模块1021中录入盲人所处环境中物品的图像数据，如将盲人卧室中的柜子和床等物品的多角度的图像数据录入图像处理模块1021中，则图像处理模块1021在检测到盲人前方存在已录入的物品时，盲人也可获知物品的具体信息，便于盲人更为精准地进行定位或者寻找物品。

综上所述，本实用新型实施例提供的一种视觉感知空间定位系统，通过图像处理单元处理得到包含盲人周边物体详细信息的行走辅助信息，并通过耳机告知盲人，可帮助盲人感知周围的物体，对所处的环境进行具象化的空间定位感知，帮助盲人更好地融入日常生活。

以上对本实用新型实施例提供的一种视觉感知空间定位系统进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的一种视觉感知空间定位系统及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims (6)

1.一种视觉感知空间定位系统，其特征在于，包括：

定向手柄和深度摄像眼镜；

所述定向手柄设有指示按键、四个马克点及警报单元；

所述深度摄像眼镜包括镜框、镜腿、鼻托、数据线、深度摄像头、图像处理单元及耳机，且所述图像处理单元包括电源模块与图像处理模块，所述四个马克点用于在所述深度摄像头所拍摄的深度图像中指示方向信息，所述图像处理单元用于根据所述深度图像及所述深度图像对应的方向信息处理得到行走辅助信息，所述耳机用于输出所述行走辅助信息。

2.根据权利要求1所述的一种视觉感知空间定位系统，其特征在于，所述鼻托的两端分别连接两个所述镜框的内侧，且两个所述镜框的外侧分别连接两个所述镜腿，所述深度摄像头设在所述镜框上，以使所述深度摄像头的拍摄视角匹配于盲人头部所朝方向的视角，所述深度摄像眼镜两侧的所述镜腿分别设有耳机；所述定向手柄与所述深度摄像眼镜之间通过无线网络进行连接。

3.根据权利要求2所述的一种视觉感知空间定位系统，其特征在于，所述鼻托内部设有穿戴传感器，所述穿戴传感器用于检测盲人是否穿戴所述深度摄像眼镜，以控制所述电源模块在盲人穿戴所述深度摄像眼镜时进行供电，以及，控制所述电源模块在盲人摘除所述深度摄像眼镜时停止供电。

4.根据权利要求1所述的一种视觉感知空间定位系统，其特征在于，所述电源模块通过所述数据线与所述深度摄像头连接，对所述深度摄像头进行供电；以及，所述图像处理模块通过所述数据线与所述深度摄像头连接，获取所述深度摄像头所拍摄的深度图像。

5.根据权利要求1所述的一种视觉感知空间定位系统，其特征在于，当所述图像处理单元处理得到的行走辅助信息中包含障碍物时，控制所述警报单元发出警报信号。

6.根据权利要求1所述的一种视觉感知空间定位系统，其特征在于，所述电源模块通过所述数据线与所述耳机连接，对所述耳机进行供电；以及，所述图像处理模块通过所述数据线与所述耳机连接，在控制所述警报单元发出警报信号之后，若接收到盲人触动所述指示按键的指令，所述图像处理模块通过所述耳机向盲人输出所述行走辅助信息。

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