[发明专利]一种基于交通信号指示灯的导盲系统

说明书

技术领域

本发明属于智能交通导航领域，特别涉及一种基于交通信号指示灯的导盲系统。

背景技术

盲人作为社会上的一个特殊群体，需要社会给予他们更多的关怀和照顾，使他们能够更好的独立生活。如何安全行走产，是盲人生活中最大的问题。目前我国各类残疾人总数已逾8000万人，其中视力残疾人高达1000万人，低视力者820万人，是世界上盲和低视力者最多的国家。根据公安部的统计数据，2005年我国道路交通伤害导致死亡人数超过10万人。发生交通事故的原因中，行人违章占15%左右，而行人违章中大多是因乱穿马路引起。如果采用现代化技术实现人行横道上的红绿灯交通标志的自动识别，警示驾驶员和行人（特别是盲人和小孩）红绿灯情况，大大减少因主观疏忽而造成的交通事故。

随着社会经济的发展，近20年来，智能交通系统这一新的研究领域应运而生，并迅速发展起来。特别是移动通信设备的飞速发展，嵌入式处理器的运行速度和功能大幅提高，使得手机的功能逐渐增多。许多以前只能在PC机上实现的应用现在都可以在智能手机上实现，如基于GPS智能手机的交通信息实时采集与服务研究、车辆导航监控、视频监控、人脸识别系统等。智能手机携带方便、操作简单，非常符合行人穿越十字路口的特点，基于智能手机的红绿灯识别系统只需一个摄像头，它可以实时地监控道路状态，并且具有较高的识别率和鲁棒性。日本科学家开发的一种新型电子眼可使盲人能够安全地穿过马路，这种电子眼安装在眼镜上，它能够检测到人行横道的存在和位置，同时测量道路宽度并检测交通信号灯的颜色。

在实际应用中，如何有效地识别交通标志是一个非常重要的研究课题。而当前主要的研究对象基本上是矩形标志、三角形标志、圆形标志等道路交通标志的检测识别，对人行道上的红绿灯交通标志识别研究较少。在现实生活中，若能自动且准确地识别人行道上的红绿灯交通标志，结合便携视频计算设备，可提高行人、特别是盲人过人行道的安全系数。现有的盲人过街提示装置，在红绿灯亮时，能够通过外置扩音器发出相应提示声，但为了使提示音更加清晰，不可避免地存在提示音音量过大的缺点，对居民生活造成严重干扰，且生产、维护成本高。

基于智能手机的人行横道红绿灯自动识别技术已经成熟，它解决了目前绝大部分人行横道红绿灯没有配合声音提示问题，其利用带摄像头的智能手机，通过人行横道红绿灯的自动识别技术，可大大减少十字路口的交通事故，从而大大提高盲人过马路的安全系数。徐丽珍、何耀平、孙震等人在《计算机工程与应用》（2010,27(3):241-251）发表的《基于智能手机的人行横道红绿灯自动识别》中，已经报道过一种基于智能手机的人行横道红绿灯自动识别系统，且其中提出了一种融合级联Adaboost与色彩过滤的人行横道红绿灯识别算法。它的主要技术方案为：首先，提取了基于Haar小波的人行红绿灯重要形状特征，通过级联AdaBoost算法，训练得到区分红绿灯和各种复杂背景的分类器参数；然后，分析了红灯和绿灯在HSI色彩空间上的分布情况，通过色彩过滤进一步降低了虚景率，正确区分红灯和绿灯；最后，将探测到的红、绿灯信息通过语音传输方式播报给盲人用户，提示其是否可以行走。基于智能手机的人行横道红绿灯自动识别技术需要带摄像头的手机，对于盲人用户来说，如何准确、可靠地将摄像头对准交通信号灯是件十分困难的事情，也不方便其操作。其次，摄像头采集交通信号灯图像信息容易受到天气环境的影响，阴雨天气采集到的图像信息模糊、不清晰。最后，这种技术不提供其他附加的服务功能，如行走过程中不能实时提示安全到岸的距离信息。

本发明为克服以上现有技术的缺陷，主要使用单片机、射频技术、骨传导技术、蓝牙技术设计了一套功能完备的导盲系统，可帮助盲人不受天气影响、准确地判断交通信号指示灯状态，引导其安全地穿过人行横道，并且使每个盲人独享语音导航提示信息，从而不影响其他人的正常生活。

发明内容

发明目的：提出一种功能完备的道路导盲系统，帮助盲人不受天气影响、准确地判断交通信号指示灯状态，引导其安全地穿过人行横道，并且使每个盲人独享语音导航提示信息，从而不影响其他人的正常生活。

技术方案：一种基于交通信号指示灯的导盲系统，包括导盲接入点、导盲移动终端、数据传输链路、导盲软件系统，其特征在于，