[发明专利]一种智能导盲装置及安装有该装置的导盲杖

摘要

本发明涉及一种智能导盲装置及安装有该装置的导盲杖，中央处理单元根据定位模块获取用户位置，通过语音输入模块获得目的地信息，然后通过路径规划模块确定最优步行出行路线并通过语音提示模块播放导航信息；导航过程中结合数据存储单元、图像采集模块和路况分析模块实时分析路况信息，并通过语音提示模块实时播放提示信息引导用户出行。通过将智能导盲装置集成安装在导盲杖、帽子等生活用品上，能够实现对交通信号、障碍物、坑洼、行人、车辆等做出准确的检测和合理的评估，给使用者以合理及时的语音提示，为特殊人群领域特别是盲人、老年人的出行提供方便，实现精确定位、路径导航、路况检测及语音提示功能，具有广泛的推广意义。

主权项

一种智能导盲装置，包括中央处理单元以及与中央处理单元相连的定位模块和语音交互模块，其特征在于，还包括分别与中央处理单元相连的数据存储单元、图像采集模块；所述语音交互模块包括语音输入模块和语音提示模块，用以实现目的地信息输入及路况提示信息的输出；所述数据存储单元用以存储用户信息及地图数据信息；所述图像采集模块用以采集实时路况图像；所述中央处理单元包括路径规划模块和路况分析模块；所述路径规划模块采用狄克斯特拉方法进行路径规划，包括限制交叉路口点搜索范围的路径规划范围限制模块和对交叉路口点之间的路径进行筛选处理的路径约减模块；路径规划范围限制模块对路径规划范围进行约束的步骤包括：当用户位置地点距离目的地超过10公里时提示用户重新设置稍近距离目的地，而对于10公里之内的目的地点，交叉路口搜索范围也限制在用户位置地点和目的地周边5公里范围内；所述路况分析模块包括交通信号灯检测分析模块、图像背景模型构建模块、路面信息检测分析模块和行人、车辆监测分析模块，用以实现对复杂路况进行全面的实时监测与分析；所述交通信号灯检测分析模块包括通过分颜色积分投影方法检测信号灯位置的信号灯位置定位模块以及判断信号灯类型的信号灯匹配模块；当采集到图像后，首先根据地图及定位信息判断是否需要进行交通信号检测，若需要进行交通信号检测，则分别对红、绿、黄三种颜色进行水平和垂直积分投影，通过分析比较三种积分投影在水平和垂直方向的峰值组合，确定交通信号灯的位置范围；接着，对候选范围按照红、绿、黄三种颜色进行图像分割，并进一步分析每一分割区域的边缘，获得形状，最后与预存交通信号灯模版进行匹配，获得组合交通信号；所述图像背景模型构建模块通过构建混合高斯模型，且其高斯子模型采用循环更新的方法，并结合图像采集模块进行背景分析获得图像背景，进而获得图像前景；所述路面信息监测分析模块通过图像采集模块对图像进行分析处理，获得前景的位置和面积信息，进而确定路面信息状态；所述中央处理单元控制管理各模块工作流程，并通过语音提示模块实时播放提示信息引导用户出行。