[发明专利]一种脑电控制的视频输入听觉显示导盲装置及方法

说明书

本发明公开一种脑电控制的视频输入听觉显示导盲装置及方法。所述装置包括视频采集模块、脑电采集模块、处理器和音频播放模块，视频采集模块与处理器连接，脑电采集模块与处理器连接，用于采集脑电信号，音频播放模块与处理器连接，处理器分别与视频采集模块、脑电采集模块、音频播放模块连接。本发明通过脑电信号实现导盲装置中感兴趣区域的控制，可以方便地实现感知图像全貌和感知图像中感兴趣细节之间的切换，使用脑电来设置当前视频中感兴趣区域，为使用者提供了灵活的听觉显示分辨率和控制方法，使用者可以通过感兴趣区域的设置来感知图像全局信息或局部细节信息，能有效弥补听觉显示分辨率低的不足。本发明可广泛用于各种需要导盲的场合。

技术领域

本发明涉及信号处理领域，特别是一种脑电控制的视频输入听觉显示导盲装置及方法。

背景技术

人类获取的信息有90%来自视觉，视觉的损伤将给人们的生活带来极大的不便。当发生视觉损伤后，患者经过适应和训练，通常可以利用一些装置将视觉信息变成其他感觉器官能够感知的信号，从而借助其他的感觉器官来间接获得部分视觉的功能，提高自理能力和生活质量。这种将视觉信息变成其他感觉器官能够感知信号的装置一般称为导盲系统。

现有的导盲系统具有多种不同的结构，常用的输入传感器包括超声、红外、激光、视频、多传感器输入等，而用于代替视觉的感觉器官通常是触觉和听觉，因此输出显示的方式一般分为触觉显示和听觉显示两种。由于视频输入的导盲系统具有输入信息量丰富、易于检测平面标识等优点，而听觉显示具有多维、全向及并行输出的特性，适合表示多维数据，因此视频输入、听觉显示的结构在导盲系统中得到了广泛的应用。

现有的视频输入听觉显示的导盲系统通常由图像处理模块和听觉显示模块两部分构成，图像处理模块从视频输入中提取重要的图像信息，听觉显示模块负责将这些图像信息映射为声音的参数，并根据这些参数合成出相应的声音播放给使用者听。根据播放声音的方式不同，听觉显示又可分为语音显示和非语音显示两种，语音显示用合成或录制好的语音片段向使用者描述视频的内容，非语音显示则通过调节声音的音调、音量、音色、空间方位等多维特性来反映图像的信息。

然而，现有的视频输入听觉显示导盲系统存在以下不足之处：（1）听觉显示的分辨率低。由于人类听觉器官和视觉器官接收信息的方式不同，因此现有的听觉显示技术只能很粗略地表示视频输入中的关键内容，难以进一步表示更细节的视频信息。（2）听觉显示的分辨率固定。现有的视频输入听觉显示的导盲系统中，听觉显示通常与视频输入画面具有固定的映射关系，因此听觉显示具有固定的分辨率，难以给使用者提供更多的信息。（3）控制不灵活。现有的视频输入听觉显示的导盲系统中，使用者难以像使用视觉器官一样方便地进行注视感兴趣区域、聚焦远近等动作，使用起来不够方便灵活。

发明内容

针对现有视频输入听觉显示导盲系统存在的不足之处，本发明提供了一种脑电控制的视频输入听觉显示导盲装置及方法，通过脑电信号来控制图像中感兴趣区域的设置，从而为使用者提供更高更灵活的听觉显示分辨率和控制方法，更接近视觉的使用习惯，可广泛用于各种需要导盲的应用场合。

本发明的目的至少通过如下技术方案之一实现。

本发明提供的脑电控制的视频输入听觉显示导盲装置，由视频采集模块、脑电采集模块、处理器、音频播放模块共同构成，其中视频采集模块与处理器连接，用于采集视频信号，脑电采集模块与处理器连接，用于采集脑电信号，音频播放模块与处理器连接，用于播放处理器合成的音频，处理器分别与视频采集模块、脑电采集模块、音频播放模块连接，用于完成从视频信号中提取图像信息、将图像信息映射为音频信号、根据脑电信号改变当前感兴趣区域的功能。

上述脑电控制的视频输入听觉显示导盲装置，还包含与处理器连接的输入模块，用以设置系统的参数。

上述视频采集模块，为可见光视频信号采集模块和/或深度视频信号采集模块。

本发明提供的脑电控制的视频输入听觉显示导盲方法，包含以下步骤：