[发明专利]一种虚拟盲道监测系统

说明书

本发明公开了一种虚拟盲道监测系统，包括盲道缺失区域补齐模块、红绿灯路口斑马线识别和人脸采集模块、智能眼镜模块、智能盲杖模块；所述盲道缺失区域补齐模块通过摄像头获取实时视频，并从实时视频取帧进行盲道缺失识别，将从视频中提取的图片进行处理获得二值化图像，同时对图像进行处理得到变换图像，然后将变换图像和二值化图像融合得到剔除背景后的新二值图像，对新二值图像进行膨胀腐蚀、轮廓提取和霍夫直线提取得到盲道区域，最后对上下盲道进行连接，即可得到盲道缺失区域。该虚拟盲道监测系统指挥盲人在红绿灯路口和盲道缺失路段安全行走。

技术领域

本发明涉及交通工程领域，具体涉及一种虚拟盲道监测系统。

背景技术

目前中国约有盲人600～700万，是世界上盲人最多的国家，另有双眼低视力患者1200万。我国每年会出现新盲人大约45万，低视力135万，盲人的交通出行是一项不能忽视的民生问题，但事实上国内城市大规模的盲道建设对盲人行路并未产生极大帮助。常见的导盲装置：(1)导盲杖，导盲杖因其感知距离较近，给盲人用户提供的帮助往往较为局限，且在现代社会复杂交通环境下，不能为盲人用户提供斑马线、红绿灯等信息，也无法起到引导盲人安全穿行马路的作用。(2)导盲犬，使用比较少见，因其训练周期长、价格昂贵。(3)电子导盲设备，功能上主要依靠超声波或者红外探测障碍物距离信息，提醒使用者躲避障碍物。这类早期导盲仪器主要依赖测距技术，因此提供的帮助也比较有限，功能单一。在实际出行中，以上的导盲方法不适合在红绿灯路口和盲道缺陷的区域，盲道在红绿灯路口断开，盲人在感知前进的方向上失去盲砖的指引，很容易走偏甚至走出斑马线，这是一种很危险的因为，目前市面上缺少规正盲人偏离路线的设备。

发明内容

本发明的目的在于提供一种虚拟盲道监测系统，其可以通过深度学习技术自动识别斑马线和盲道，在识别的区域内采集人脸照片，对人脸照片进行特殊识别，确认盲人的身份之后，向其发出指令，指挥盲人在红绿灯路口和盲道缺失路段安全行走。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种虚拟盲道监测系统，包括盲道缺失区域补齐模块、红绿灯路口斑马线识别和人脸采集模块、智能盲杖模块；

所述盲道缺失区域补齐模块通过摄像头获取实时视频，并从实时视频取帧进行盲道缺失识别，将从视频中提取的图片进行处理获得二值化图像，同时对图像进行处理得到变换图像，然后将变换图像和二值化图像融合得到剔除背景后的新二值图像，对新二值图像进行膨胀腐蚀、轮廓提取和霍夫直线提取得到盲道区域，最后对上下盲道进行连接，即可得到盲道缺失区域；

所述红绿灯路口斑马线识别和人脸采集模块通过摄像头获取实时视频，并从实时视频取帧进行斑马线和人脸采集；

所述智能眼镜模块佩戴在盲人身上，用于将盲人的信息反馈给盲道缺失区域补齐模块和红绿灯路口斑马线识别和人脸采集模块；

所述智能盲杖模块用于接收盲道确实区域补齐模块和红绿灯路口斑马线识别和人脸采集模块发送的信息，并通过振动将信息反馈给盲人。

优选地，所述盲道缺失区域补齐模块中，将从视频中提取的图片进行处理获得二值化图像的过程包括图像预处理、灰度化、滤波及二值化操作。

优选地，所述图像预处理包括颜色增强、锐度增强和对比度增强。

优选地，所述盲道缺失区域补齐模块中，将从视频中提取的图片进行处理得到变换图像的过程包括HSV、背景剔除、膨胀腐蚀。

优选地，所述智能盲杖模块包括震动报警装置。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1)本发明解决了盲道缺失区域的盲人行走困难的问题，让盲人的出行更加便利；

2)本发明通过图像处理比一般导盲系统的GPS定位系统精度更高，更能够确保盲人安全行走；