針對(duì)全盲人群的室內(nèi)定位系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及盲人室內(nèi)定位技術(shù)領(lǐng)域，具體地，涉及一種針對(duì)全盲人群的室內(nèi)定位系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]盲人就是眼睛患有疾病或受到意外傷害而導(dǎo)致雙目失明或單目失明的人，盲人分為先天盲人與后天盲人之分。根據(jù)世界衛(wèi)生組織的估計(jì)，全世界有盲人4000萬(wàn)到4500萬(wàn)。我國(guó)8300多萬(wàn)殘疾人中，視力殘疾人1233萬(wàn)，盲人約500萬(wàn)，是世界上盲人人口最多的國(guó)家之一。如何解決他們正常學(xué)習(xí)、工作和生活問(wèn)題成為社會(huì)關(guān)注的焦點(diǎn)。
[0003]視覺(jué)障礙是由于先天或者后天原因致使視覺(jué)系統(tǒng)部分或全部喪失功能，以致無(wú)法對(duì)外界事物進(jìn)行準(zhǔn)確辨識(shí)。依據(jù)相關(guān)規(guī)定，視覺(jué)未達(dá)0.3，或視野在20°以內(nèi)者即為視覺(jué)障礙。根據(jù)障礙程度不同，視覺(jué)障礙可以分為兩類:兩眼視力測(cè)定值在0.03以上未達(dá)0.3或其視野在20°以內(nèi)為弱視；兩眼視力測(cè)定值未達(dá)0.03為全盲。弱視人群通?？梢岳靡曈X(jué)進(jìn)行日常生活，但是在視物方面有一定障礙，一般需要借助光學(xué)輔助設(shè)備或特殊放大設(shè)備來(lái)觀察事物。
[0004]全盲人群完全不能依賴視覺(jué)進(jìn)行日常生活，通常只能采取替代方式進(jìn)行日常生活。例如，利用觸覺(jué)輔助設(shè)備、聽(tīng)覺(jué)輔助設(shè)備和其它類型輔助設(shè)備來(lái)替代視覺(jué)。大多數(shù)信息無(wú)障礙技術(shù)和設(shè)備都可以應(yīng)用于全盲人群。幾乎所有的視力殘疾人都可以通過(guò)輔助器具補(bǔ)償功能，不同程度地提高生活質(zhì)量，參與社會(huì)生活。然而，第二次抽樣調(diào)查顯示，我國(guó)的視力殘疾人中獲得輔助器具服務(wù)的僅占7.97% ;其中城市14.49%，農(nóng)村5.82%。
[0005]可穿戴引導(dǎo)設(shè)備是指可以通過(guò)對(duì)于穿戴者周圍環(huán)境的檢測(cè)與數(shù)據(jù)分析提高其在復(fù)雜環(huán)境中的即使是不接受視覺(jué)信息的情況下依然能夠應(yīng)對(duì)各種情況的輔助設(shè)備。由于全盲人群的特殊性，針對(duì)全盲人群的可穿戴引導(dǎo)設(shè)備應(yīng)當(dāng)屬于非視覺(jué)助視器，充分利用視覺(jué)以外的功能，如聽(tīng)覺(jué)、觸覺(jué)等功能來(lái)彌補(bǔ)視覺(jué)功能的缺陷從而提高視障者生存質(zhì)量的輔助器具，涉及到全盲人群生活、工作、學(xué)習(xí)、娛樂(lè)等的方方面面。例如:用于日常生活的盲用手機(jī)和電話、發(fā)聲鐘表；用于出行的盲杖、盲道；用于學(xué)習(xí)交流的盲文、點(diǎn)顯器、有聲讀物、各種讀屏軟件等。
[0006]由于盲人的特殊性，針對(duì)盲人的室內(nèi)定位系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)起來(lái)非常困難，由于可穿戴引導(dǎo)設(shè)備的引入，使得我們有希望做出一個(gè)針對(duì)全盲人群的室內(nèi)定位系統(tǒng)。
[0007]綜上所述，針對(duì)全盲人群的室內(nèi)定位系統(tǒng)對(duì)于全盲人群的生活、工作有重要意義?，F(xiàn)有的種類繁雜的室內(nèi)定位系統(tǒng)不適用與盲人這個(gè)特殊的群體，對(duì)于盲人來(lái)說(shuō)，不符合易用、適用、簡(jiǎn)單便攜、可擴(kuò)展等原則。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種針對(duì)全盲人群的室內(nèi)定位系統(tǒng)，該系統(tǒng)可實(shí)時(shí)地采集現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景，經(jīng)過(guò)對(duì)場(chǎng)景的分析，提取定位標(biāo)簽隱藏的信息，并且通過(guò)語(yǔ)音提醒、壓力傳感提醒、震動(dòng)傳感提醒、溫度傳感提醒等信號(hào)方式傳遞給盲人，達(dá)到室內(nèi)定位的效果。同時(shí)，可穿戴引導(dǎo)設(shè)備中包含各種傳感器用以監(jiān)視周圍情況，并且以聲音、觸覺(jué)等信號(hào)傳輸給佩戴者，以實(shí)現(xiàn)全盲引導(dǎo)的功能。
[0009]為實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明提供一種針對(duì)全盲人群的室內(nèi)定位系統(tǒng)，包括:可穿戴的引導(dǎo)設(shè)備和含有一系列特定信息的定位標(biāo)簽，可穿戴引導(dǎo)設(shè)備檢測(cè)遍布于室內(nèi)各處的定位標(biāo)簽并且提取出定位標(biāo)簽中含有的特定信息，并將信息傳遞給盲人，從而實(shí)現(xiàn)室內(nèi)定位與引導(dǎo)的功能。
[0010]優(yōu)選的，所述的可穿戴引導(dǎo)設(shè)備，包括:
[0011]頭戴式眼鏡支架，用于安裝及連接系統(tǒng)的各個(gè)部件以及方便用戶佩戴；
[0012]圖像采集設(shè)備，設(shè)置在頭戴式眼鏡支架上，用于記錄周邊畫面；
[0013]用于提醒盲人的警示提醒裝置，該裝置通過(guò)數(shù)據(jù)處理中心進(jìn)行控制；
[0014]幫助穿戴者與可穿戴引導(dǎo)設(shè)備交互的交互模塊；
[0015]多個(gè)傳感器，用于檢測(cè)外部信息和眼鏡所處狀態(tài)并將信號(hào)傳輸給數(shù)據(jù)處理中心；
[0016]數(shù)據(jù)處理中心，所述數(shù)據(jù)處理中心用于系統(tǒng)的總體控制，包括圖像采集設(shè)備的圖像的采集、處理，傳感器數(shù)據(jù)的接受和處理；其中的圖像處理通過(guò)圖像處理模塊實(shí)現(xiàn)，該圖像處理模塊實(shí)時(shí)地從圖像采集設(shè)備采集圖像，并對(duì)采集的圖像進(jìn)行處理，經(jīng)過(guò)對(duì)場(chǎng)景的分析，提取定位標(biāo)簽隱藏的信息并傳遞給穿戴者，達(dá)到室內(nèi)定位的效果。
[0017]進(jìn)一步的，所述圖像采集設(shè)備是對(duì)穿戴者正面進(jìn)行采集，或者對(duì)穿戴者全方位各個(gè)視角進(jìn)行采集；如果是全方位各個(gè)視角進(jìn)行采集，在數(shù)據(jù)處理中心將全方位視角的圖像進(jìn)行圖像拼接，形成全景圖，或者不進(jìn)行拼接，將各個(gè)視角的圖像分別存放。
[0018]進(jìn)一步的，所述警示提醒裝置采用語(yǔ)音提醒、壓力傳感提醒、震動(dòng)傳感提醒、溫度傳感提醒方式中的一種或多種進(jìn)行提醒。
[0019]進(jìn)一步的，所述傳感器采集檢測(cè)外部信息和眼鏡所處狀態(tài)，如果通過(guò)對(duì)距離圖像與紅外圖像的分析發(fā)現(xiàn)有物體正在接近佩戴者的，所述警示提醒裝置發(fā)出提示并指明方向，提醒佩戴者注意安全，同時(shí)，采用壓力傳感器對(duì)佩戴者進(jìn)行觸覺(jué)刺激，達(dá)到同樣的效果。
[0020]進(jìn)一步的，所述數(shù)據(jù)處理中心通過(guò)圖像處理模塊中的算法檢測(cè)出圖像中是否含有在某些地方安置好的定位標(biāo)簽，并且提取出其中的信息，根據(jù)這些信息，數(shù)據(jù)處理中心通過(guò)語(yǔ)音提醒、壓力傳感提醒、震動(dòng)傳感提醒或溫度傳感提醒方式中至少一種告知可穿戴引導(dǎo)設(shè)備穿戴者。
[0021]進(jìn)一步的，所述的交互模塊，其中可穿戴引導(dǎo)設(shè)備與穿戴者的交互方式包括語(yǔ)音、動(dòng)作識(shí)別、震動(dòng)感應(yīng)方式中一種或多種。
[0022]進(jìn)一步的，所述定位標(biāo)簽根據(jù)需要安置在特定場(chǎng)景中的各個(gè)位置，可穿戴引導(dǎo)設(shè)備通過(guò)圖像采集設(shè)備捕獲圖像，經(jīng)過(guò)所述數(shù)據(jù)處理中心處理檢測(cè)到定位標(biāo)簽，并且提取出定位標(biāo)簽中含有的特定信息。
[0023]本發(fā)明還提供一種所述的針對(duì)全盲人群的室內(nèi)定位系統(tǒng)的定位標(biāo)簽的識(shí)別方法，所述方法包括以下幾個(gè)步驟:
[0024]初始錄入環(huán)節(jié):在初始錄入環(huán)節(jié)中，可穿戴引導(dǎo)設(shè)備的穿戴者在設(shè)備的引導(dǎo)下到達(dá)適合檢測(cè)定位標(biāo)簽的位置，然后進(jìn)行檢測(cè)；
[0025]提示環(huán)節(jié):錄入時(shí)，設(shè)備有提示發(fā)出，提示開(kāi)始檢測(cè)；所述提示可以是語(yǔ)音提醒、壓力傳感提醒、震動(dòng)傳感提醒、溫度傳感提醒等方式或其中某幾種方式的結(jié)合；
[0026]檢測(cè)環(huán)節(jié):錄入成功后，可穿戴引導(dǎo)設(shè)備對(duì)圖像進(jìn)行圖像識(shí)別與信息提取，在成功提取出定位標(biāo)簽中的信息后，可穿戴引導(dǎo)設(shè)備發(fā)出提示，接著開(kāi)始引導(dǎo)的過(guò)程。
[0027]優(yōu)選的，所述定位標(biāo)簽形式可以有各種各樣，不限定于某種形式。比如:所述定位標(biāo)簽的形式以圖像的形式存在，這種情況下，需要用到可穿戴引導(dǎo)設(shè)備上的圖像采集設(shè)備進(jìn)行識(shí)別；或者，所述定位標(biāo)簽以電路或者進(jìn)場(chǎng)通信裝置的形式存在，這種情況下，可穿戴引導(dǎo)設(shè)備利用傳感器進(jìn)行檢測(cè)；或者，在特殊環(huán)境中，所述定位標(biāo)簽通過(guò)技術(shù)手段進(jìn)行隱藏，使人們看不到它的存在，但能通過(guò)可穿戴引導(dǎo)設(shè)備檢測(cè)到。
[0028]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下的有益效果:
[0029]本發(fā)明為針對(duì)盲人的室內(nèi)定位系統(tǒng)。利用可穿戴式設(shè)備，具有簡(jiǎn)單便攜、易擴(kuò)展等優(yōu)點(diǎn)，可以讓全盲人群在日常生活中使用；利用識(shí)別處理算法，檢測(cè)定位標(biāo)簽并且提取信息；以不同的方式(聲音、壓力、溫度、震動(dòng)等)輸出信號(hào)，用于提醒穿戴者周圍的情況。利用攝像頭檢測(cè)定位標(biāo)簽中的信息，可以實(shí)現(xiàn)盲人室內(nèi)定位的功能。
【附圖說(shuō)明】
[0030]通過(guò)閱讀參照以下附圖對(duì)非限制性實(shí)施例所作的詳細(xì)描述，本發(fā)明的其它特征、目的和優(yōu)點(diǎn)將會(huì)變得更明顯:
[0031]圖1為本發(fā)明一較優(yōu)實(shí)施例的工作原理示意圖；
[0032]圖2為本發(fā)明一較優(yōu)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0033]圖中:I為頭戴式眼鏡支架，2為警示提醒裝置，3為環(huán)繞一周的光學(xué)攝像頭以及紅外攝像頭，4為左右眼鏡片；5為數(shù)據(jù)處理中心。
【具體實(shí)施方式】
[0034]下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。以下實(shí)施例將有助于本領(lǐng)域的技術(shù)人員進(jìn)一步理解本發(fā)明，但不以任何形式限制本發(fā)明。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)。這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0035]如圖1所示，為針對(duì)全盲人群的室內(nèi)定位系統(tǒng)工作原理示意圖，包括可穿戴引導(dǎo)設(shè)備、含有一系列特定信息的定位標(biāo)簽，可穿戴引導(dǎo)設(shè)備檢測(cè)遍布于室內(nèi)各處的定位標(biāo)簽，可穿戴引導(dǎo)設(shè)備檢測(cè)到定位標(biāo)簽并且提取出定位標(biāo)簽中含有的特定信息，通過(guò)語(yǔ)音提醒、壓力傳感提醒、震動(dòng)傳感提醒、溫度傳感提醒等方式向盲人傳遞信息，從而實(shí)現(xiàn)室內(nèi)定位與引導(dǎo)的功能。
[0036]所謂的特定信息是指，為了便于室內(nèi)定位，利用算法存放在定位標(biāo)簽中的信息。這些信息包括位置信息、方向信息、功能信息等等。信息存放于定位標(biāo)簽的算法與定位標(biāo)簽的存在形式有關(guān)，例如，如果是圖像標(biāo)簽，那么可以利用圖像加密算法，或者二維碼編碼等方式存放相關(guān)信息。相應(yīng)地，在提取這些信息的環(huán)節(jié)所用到的算法，與加密算法相對(duì)應(yīng)。
[0037]如圖2所示，為本發(fā)明一較優(yōu)實(shí)施例的針對(duì)全盲人群的可穿戴引導(dǎo)設(shè)備結(jié)構(gòu)示意圖，圖中:頭戴式眼鏡支架1，2為警示提醒裝置，圖像采集設(shè)備為環(huán)繞一周的光學(xué)攝像頭以及紅外攝像頭3，左右眼鏡片4 ;5為數(shù)據(jù)處理中心(交互模塊)，其中:
[0038]所述的頭戴式眼鏡支架I用于安裝、連接和固定系統(tǒng)的各個(gè)部件，以及方便用戶佩戴；
[0039]所述的警示提醒裝置2，用于輸出信號(hào)以提醒或提示穿戴者；用麥克風(fēng)來(lái)將穿戴