[发明专利]一种针对视障人群的实时导航方法及装置

说明书

本发明提供了一种针对视障人群的实时导航方法及装置，其中方法包括：获取导航数据，其中，导航数据包括：速度、方向、障碍物距离、障碍物大小和语音；执行对语音的调整操作，其中，调整操作至少包括以下之一：面向速度的音色调整、面向方向的立体声调整、面向障碍物距离的音调调整以及面向障碍物大小的响度调整；执行调整后的语音播放操作。本发明可在接近零延时的情况下向视障人群提供导航服务。相对于现有导航方案，本发明可提供高实时性、可用性、精确性和信息丰富度，显著提高视障人群的日常运动体验。

技术领域

本发明涉及计算机领域，尤其涉及一种针对视障人群的实时导航方法及装置。

背景技术

视觉障碍人群受限于其有限的视觉能力，通常依赖导盲犬、语音导航或特殊工具，然而现有方案均因其严重的高延时、低指示精确度、受限的自由度等问题，严重影响实际使用体验，降低导航效率。以语音导航为例，其通过分析用户所处环境，预测前进路线，之后通过不断进行语音提示，通过语言向用户描述前进的路线、方向等信息。然而，受限于用户的理解能力、理解速度等条件，语音导航可能出现错误理解、理解缓慢、无法理解等现象，进而导致用户无法正常前进。

发明内容

本发明旨在提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的针对视障人群的实时导航方法及装置。

为达到上述目的，本发明的技术方案具体是这样实现的：

本发明的一个方面提供了一种针对视障人群的实时导航方法，包括：获取导航数据，其中，导航数据包括：速度、方向、障碍物距离、障碍物大小和语音；执行对语音的调整操作，其中，调整操作至少包括以下之一：面向速度的音色调整、面向方向的立体声调整、面向障碍物距离的音调调整以及面向障碍物大小的响度调整；执行调整后的语音播放操作。

其中，面向速度的音色调整包括：当确定需要用户加速时，将声音的泛音强度衰减速度减慢；当确定需要用户减速时，加快泛音强度衰减速度。

其中，面向方向的立体声调整包括：通过-4.5dB平移法则计算各个声道的强度；其中：将总音量V归一化为1，用户的目标前进方向为θ对应的左右声道强度分别为：

其中，面向障碍物距离的音调调整包括：将障碍物相对于用户的距离转化为音调，预警目标障碍物的出现；其中：相对于用户距离为L的目标障碍物，调整后音调为：r_p其中预警上限为T，原始音调为P，音调调整半径为r_p。

其中，面向障碍物大小的响度调整包括：将障碍物相对于用户的截面面积转化为响度，预警目标障碍物的危险程度；其中：对于一个截面面积为S的物体，调整后响度为：其中，当前视野的长、宽为W、H，物体在视野中所占比例为原始响度为V，响度调整半径为r_v。

本发明另一方面提供了一种针对视障人群的实时导航装置，包括：获取模块，用于获取导航数据，其中，导航数据包括：速度、方向、障碍物距离、障碍物大小和语音；调整模块，用于执行对语音的调整操作，其中，调整操作至少包括以下之一：面向速度的音色调整、面向方向的立体声调整、面向障碍物距离的音调调整以及面向障碍物大小的响度调整；播放模块，用于执行调整后的语音播放操作。

其中，调整模块通过如下方式面向速度的音色调整：调整模块，具体用于当确定需要用户加速时，将声音的泛音强度衰减速度减慢；当确定需要用户减速时，加快泛音强度衰减速度。

其中，调整模块通过如下方式面向方向的立体声调整：调整模块，具体用于通过-4.5dB平移法则计算各个声道的强度；其中：将总音量V归一化为1，用户的目标前进方向为θ对应的左右声道强度分别为：