[发明专利]一种多功能导盲杖

权利要求书

1.一种多功能导盲杖，其特征在于，包括：

信息采集模块，用于采集输入信息并向计算加速模块和中心模块传输所述输入信息，所述输入信息包括用户语音信息、图像信息、坐标信息和距离信息；

所述计算加速模块，用于搭载经过迁移学习的神经网络模型，对所述信息采集模块采集的图像信息进行模型推理，并向所述中心模块返回目标检测结果；

所述中心模块，用于接收所述输入信息和目标检测结果；将所述用户语音信息转化为文字信息；将所述用户语音信息和坐标信息输入至导航软件，获得导航信息；将所述计算加速模块返回的目标检测结果转化为图像识别信息；将所述文字信息、导航信息和图像识别信息传输至语音输出模块；

语音输出模块，用于接收所述中心模块传输的文字信息、导航信息和图像识别信息，并将所述文字信息、导航信息和图像识别信息转化为语音进行输出。

2.根据权利要求1所述的一种多功能导盲杖，其特征在于，所述计算加速模块中存储有训练好的目标检测算法模型，在获取所述信息采集模块采集的图像信息后，通过所述目标检测算法模型对图像信息进行模型推理，获得目标检测结果；

所述目标检测算法模型选用SSD算法，所述SSD算法通过卷积神经网络对输入的图像信息进行目标识别，所述卷积神经网络采用MobileNet网络，通过所述MobileNet网络对目标检测过程中的卷积计算过程进行压缩；所述计算加速模块采用Intel的神经元计算棒。

3.根据权利要求2所述的一种多功能导盲杖，其特征在于，所述中心模块包括第一转化单元、第二转化单元和第三转化单元；

所述第一转化单元用于在接收用户语音信息后，将所述用户语音信息转化为文字信息，并传输至语音输出模块；

所述第二转化单元用于在接收用户语音信息和坐标信息后，将所述用户语音信息和坐标信息传输至导航软件，所述导航软件内置于中心模块，所述导航软件根据用户语音信息和坐标信息确定导航路径，所述中心模块将导航路径转化为导航信息并传输至语音输出模块；

其中，所述第二转化单元还接收距离信息，根据所述距离信息判断是否触发距离警报，当所述距离信息小于预设距离阈值时则触发距离警报，将所述距离信息转化为警报信息输出至语音输出模块；

所述第三转化单元用于在接收目标检测结果后，将所述目标检测结果转化为图像识别信息，并传输至语音输出模块。

4.根据权利要求3所述的一种多功能导盲杖，其特征在于，所述计算加速模块中卷积神经网络采用深度可分离卷积，包括：

深度卷积，根据第一卷积核大小D_k×D_k×1×M，获得第一计算量为：

D_k×D_k×M×D_F×D_F

逐点卷积，根据第二卷积核大小1×1×M×N，获得第二计算量为：

M×N×D_F×D_F

所述深度可分离卷积的计算量为第一计算量与第二计算量之和：

D_k×D_k×M×D_F×D_F+M×N×D_F×D_F。

5.根据权利要求4所述的一种多功能导盲杖，其特征在于，所述卷积神经网络选用在ImageNet数据集上预训练好的模型，在制作的数据集上进行迁移学习。

6.根据权利要求1所述的一种多功能导盲杖，其特征在于，所述信息采集模块包括语音采集单元，用于采集并识别所述用户语音信息，将所述用户语音信息传输至中心模块内置的导航软件中，通过所述导航软件获取导航的目的地址，再根据所述导航的目的地址和坐标信息确定导航路径；所述中心模块将导航路径转化为导航信息，传输至语音输出模块，所述语音输出模块将导航信息转化为语音信息并输出；所述语音采集单元选用科大讯飞XFMT101离线识别模块。