[发明专利]一种用于视障人士自主出行的安全设备

说明书

本发明属于智能控制的技术领域，公开了一种用于视障人士自主出行的安全设备，包括控制器，所述控制器与视频采集模块、语音输入输出模块、定位模块、导盲模块、导航模块、图像处理模块相连，所述视频采集模块用于采集盲道上的视频信息，所述图像处理模块用于多视频信息进行处理，获取盲道的走向及其上的障碍物，所述定位模块用于实时获取视障人士的位置信息，所述导航模块用于根据视障人士的目的地，规划行走路径，所述语音输入输出模块用于采集视障人士的语音输入，根据导航模块规划的行走路径、图像处理模块获取盲道的走向及其上的障碍物，进行语音播报，所述导盲模块用于辅助视障人士行走，并对障碍物报警提醒。

技术领域

本发明涉及智能控制的技术领域，尤其涉及一种用于视障人士自主出行的安全设备及进行盲道的走向及其上的障碍物判断的方法。

背景技术

在中国，视障人群是一个很大的弱势群体。调查表明，中国现有视力残疾人数量达到1350万，其中550多万为盲人，占世界盲人总数的18％，同时，还有800多万的低视力者。视障人群数量庞大，但我国社会视障人士安全保障现状却仍存在很多问题亟待解决。

国内外现存导盲辅具不多，且大多处在探索和实验室阶段，商业化的更是少之又少，在与盲人朋友的交流中我们得知，盲人群体中并没有广泛使用的导盲辅具。

微软、谷歌等公司也开发了一系列基于穿戴式的导盲仪，穿戴形式包括头戴、手环、衣服及鞋垫等，交互手段包括震动、声音、图像(用于弱视人群)等，技术多样，应用灵活，但以上方案均处于试验阶段，且信息多基于超声波、光学等单一手段，在场景构建准确性上不足，应用环境受限，使用成熟度较差，现阶段难以满足盲人自主出行导盲需求。

市场调研中我们发现，现有导盲辅具在及时性、准确性、稳定性、普适性等多方面存在问题，存在传感技术落后，欠智能化且人机交互困难的通病，并没有大面积推广，同时也存在成本高昂，定价过高的情况。另一方面，企业缺乏与盲人使用者的深入沟通了解，对用户体验和需求把握有偏差，且收集用户意见反馈环节较为薄弱，研发的产品存在标志性过强、操作复杂、可靠性低等弊端，甚至引发了盲人群体的抵触情绪。

发明内容

本发明提供了一种用于视障人士自主出行的安全设备及进行盲道的走向及其上的障碍物判断的方法，解决了现有出行安全保障系统缺乏、视障人士出行困难等问题。

本发明可通过以下技术方案实现：

一种用于视障人士自主出行的安全设备，包括控制器，所述控制器与视频采集模块、语音输入输出模块、定位模块、导盲模块、导航模块、图像处理模块相连，

所述视频采集模块用于采集盲道上的视频信息，所述图像处理模块用于多视频信息进行处理，获取盲道的走向及其上的障碍物，所述定位模块用于实时获取视障人士的位置信息，所述导航模块用于根据视障人士的目的地，规划行走路径，所述语音输入输出模块用于采集视障人士的语音输入，根据导航模块规划的行走路径、图像处理模块获取盲道的走向及其上的障碍物，进行语音播报，所述导盲模块用于辅助视障人士行走，并对障碍物报警提醒。

进一步，所述图像处理模块包括盲道识别模块、走向获取模块和障碍物识别模块，所述盲道识别模块用于接收所述视频信息，利用RGB-HSV阈值判别式将其对应的每帧图像进行盲道分割，利用形态学开运算对分割出的多个盲道区域进行去噪，获得多个伪盲道区域，利用盲道的纹理特征对多个伪盲道区域进行判断，从中找出真盲道区域；所述走向获取模块用于根据真盲道区域的四个顶点，通过走向判别式，判断真盲道区域的转弯方向；所述障碍物识别模块用于在真盲道区域内选取最大内接矩形，利用一维数组和行变量对最大内接矩形逐行进行遍历，根据遍历结果判断前方是否有障碍物。

进一步，四个所述顶点包括左上顶点lefttop、右上顶点righttop、左下顶点leftdown、右下顶点rightdown，所述转弯方向包括左转方向、右转方向、向左侧偏离走向、向右侧偏离走向。