[实用新型]一种具有避障和人脸识别的智能轮椅

说明书

本实用新型公开了一种具有避障和人脸识别的智能轮椅，包括电动轮椅，安装在电动轮椅上的车载计算机，安装在轮椅扶手前端的RGB‑D传感器及图像采集模块，安装在轮椅扶手上的人机交互模块，安装在轮椅扶手下方的GPS定位模块。本实用新型通过在电动轮椅上通过RGB‑D传感器扫描轮椅周围和移动方向上的三维数据，合成带有深度数据三维图通过人机交互模块提醒用户避障，必要时控制轮椅的刹车紧急避障；轮椅上的车载计算机会自动识别图像中的人脸并本地记录保存，另外还可设置会自动记录这些图像的人和拍摄图像的位置信息的云服务器，供用户按时间、人物、地点等进行管理和搜索，有助于用户查找回看。

技术领域

本实用新型涉及一种智能轮椅，尤其涉及一种具有避障和人脸识别的智能轮椅。

背景技术

随着社会的不断发展，经济实力的持续提升，全民的消费水平越来越高。但是老龄化越来越严重，以后对智能轮椅的需求会越来越大。目前国内对智能轮椅的研究基本处于实验研究和设计阶段并未有大规模的量产，智能轮椅仍有许多需要改进的地方。大多数的智能轮椅只使用单目传感器或超声波雷达的方式进行对障碍物的识别。单目传感器在目标过大移动速度快的情况会存在识别不到或者跟丢的情况，而且对于计算机的计算能力要求较高。超声波雷达由于本身的原理限制，检测角度较小，无法对轮椅周围大面积的识别障碍物而且不能对障碍物进行分类可视化，导致系统不能更准确的进行避障处理，而且不能对人脸进行识别。

通过在中国知网上查阅文献，大致可以分为两种。

第一种智能轮椅利用单目相机获取图像数据，通过连续两帧之间的物体尺寸变化来检测障碍物，这种方法依靠短时间的变化来检测障碍物，明显受到跟踪误差的影响，导致检测不准确。或者使用变形网格法对障碍物进行定位，它可以随着场景中的物体变化逐渐变形，这种方法对比起上一种效率更高，但是不能对障碍物进行具体的分类识别。

第二种智能轮椅主要采用超声波测距方法的渡越时间探测法，即在声速已知的情况下，通过测量的超声波回声所经历的时间来获得距离。采用 3 个或以上的超声波传感器来探测障碍物的信息,一般安装于轮椅的正前方、左前方和右前方。在工作时, 由单片机通过两路信号线选通多路模拟开关, 使它们顺序工作,再由多路模拟开关控制每一路超声波传感器的通断。在上一个传感器接到反射波后下一个传感器才开始发射超声波。利用超声波对障碍物位置的反馈，有着一些缺陷。超声波传感器存在固有的局限性, 会对测距精度产生影响; 直接反射式的超声波传感器不能可靠的检测位于超声波换能器前端的障碍物,超声波换能器与检测范围起点的区域有着一定的盲区; 在测量墙角时会出现多次反射问题，声波经过多次反射才被传感器接收到, 因此实际的测量值不是真实的距离值; 周围环境产生的类似频率的噪音会对测量结果产生干扰。

发明内容

本实用新型的目的在于克服上述已有技术的不足，提供一种使用时能够壁障、带人脸识别的智能轮椅。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种具有避障和人脸识别的智能轮椅，包括电动轮椅，其特征在于：还包括有车载计算机、RGB-D传感器、GPS定位模块、图像采集模块和人机交互模块，车载计算机安装在所述电动轮椅的座位板下方并与电动轮椅的控制器相连接，RGB-D传感器、图像采集模块分别安装在电动轮椅的扶手前端，GPS定位模块安装在电动轮椅的扶手底面上，RGB-D传感器、GPS定位模块和图像采集模块分别与车载计算机相连接。

具体的，所述车载计算机安装在所述电动轮椅的座椅板下方或靠背板上。

进一步地，所述RGB-D传感器为Kinect传感器，所述图像采集模块为一高清广角摄像头，Kinect传感器、高清广角摄像头分别通过USB连接线与 NVIDIA TK1连接。所述人机交互模块为一平板电脑，通过网络与NVIDIA TK1连接。

进一步地，本实用新型还包括一云服务器，云服务器与所述车载计算机通过网络相连。