[發(fā)明專利]光感仿生視覺(jué)儀

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610052663.7
• 申請(qǐng)日: 2016-01-25
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN105596184A
• 公開(kāi)（公告）日: 2016-05-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 程既武
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 程既武
• 主分類號(hào): A61H3/06
• 分類號(hào): A61H3/06;A61F9/08
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及仿生領(lǐng)域，尤其是一種光感仿生視覺(jué)儀。

背景技術(shù)

據(jù)國(guó)家權(quán)威部門(mén)統(tǒng)計(jì)，中國(guó)是世界盲人最多的國(guó)家,約有500萬(wàn),占全世界 盲人口的18％，低視力者600多萬(wàn)，兒童斜弱視者1000萬(wàn)；青少年近視率平 均達(dá)40％。

視覺(jué)是人獲取外界信息的主要感覺(jué)行為，據(jù)統(tǒng)計(jì)，人所獲得外界的信息 80％是靠視覺(jué)得到的。為解決盲人的視覺(jué)問(wèn)題，世界上一些發(fā)達(dá)的國(guó)家開(kāi)展了 對(duì)仿生視覺(jué)的研究，歸納起來(lái)他們研究的主要方法有三種途徑：一是用攝像機(jī) 加微機(jī)連接到人的視覺(jué)神經(jīng)上；二是通過(guò)發(fā)出超聲波或聲波碰到障礙物后反射 回來(lái)聲音去判斷前面物體的大小和距離的遠(yuǎn)近。三是應(yīng)用光電傳感器(如光敏 電阻，光敏二極管或光敏三極管等)利用光照在不同的物體上所返回的光強(qiáng)大 小不同而產(chǎn)生不同的光感信號(hào)，再經(jīng)過(guò)振蕩器變成音頻信號(hào)輸送到耳機(jī)并發(fā)出 聲音，盲人通過(guò)耳機(jī)發(fā)出不同的聲音去判斷面前的物體的大小和距離的遠(yuǎn)近。

對(duì)于途徑一，由攝像機(jī)加微機(jī)連接到人的視神經(jīng)系統(tǒng)：在美國(guó)已研制出用 微型攝像機(jī)和微型計(jì)算機(jī)連接到人的視神經(jīng)組成的防生眼。這種防生眼是把微 型攝像機(jī)和微機(jī)集成化，做成眼球大小安裝到眼框內(nèi)連接到視神經(jīng)。這種仿生 眼像眼睛一樣，能看清東西和物體的顏色，但目前性能尚不穩(wěn)定，還需要進(jìn)一 步完善，但這種仿生眼要求盲人的視覺(jué)神經(jīng)系統(tǒng)必須完好，能接受光感的電流 信息(一般中途失明的人是可以應(yīng)用的)。如果視神經(jīng)系統(tǒng)有損傷就無(wú)法接受 信息(一般先天失明者大多視神經(jīng)殘缺)，而且這種產(chǎn)品價(jià)格昂貴，一副防生 眼約需人民幣40萬(wàn)元左右。一般的盲人是承擔(dān)不起的。

對(duì)于途徑二，是利用超聲波或聲波遇到障礙物后反射回來(lái)的聲音去判斷面 前物體的大小和距離的遠(yuǎn)近：蝙蝠的眼睛是看不見(jiàn)的，它是靠自己發(fā)射超聲波， 前面遇到障礙物后再返回超聲波，蝙蝠的接受系統(tǒng)再接受超聲波并根據(jù)超聲波 的回聲判斷障礙物的大小和距離遠(yuǎn)近。中央電視臺(tái)《戰(zhàn)勝不可能欄目》一位女 士從小雙目失明父母給她拋棄，由外婆養(yǎng)大，經(jīng)過(guò)外婆長(zhǎng)期訓(xùn)練，她可以憑聲 音辨別障礙物，能行走自如，在舞臺(tái)上能辨別兩個(gè)人個(gè)子大小和站的位置是前 后還是左右，她主要是靠自已用手擊掌或用嘴發(fā)出聲音，待聲音遇到障礙物返 回的聲音去判斷障礙物的大小和距離的遠(yuǎn)近。這就是利用超聲波和聲波的方 法。

對(duì)于途徑三，是應(yīng)用電子光感器件(光敏電阻或光敏二極管，光敏三極管 等)，利用光照在不同的物體上所返回的光強(qiáng)大小不同而產(chǎn)生不同的光感信號(hào)， 再經(jīng)過(guò)振蕩器變成音頻信號(hào)送到耳機(jī)，盲人通過(guò)耳機(jī)發(fā)出不同的聲音去辨別面 前的物體的大小和距離的遠(yuǎn)近。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明目的是提供一種光感仿生視覺(jué)儀，通過(guò)光電傳感器來(lái)采集光強(qiáng)，雖 然目前還達(dá)不到眼睛視物的效果，但是能看見(jiàn)門(mén)窗，道路，溝壑，人，樹(shù)等障 礙物以及運(yùn)動(dòng)中的物體。

為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：

光感仿生視覺(jué)儀，包括光電傳感器、振蕩器和換能器，光電傳感器內(nèi)設(shè) 有LDR，光電傳感器外設(shè)有塑料管和透鏡，透鏡設(shè)置在塑料管末端，LDR設(shè)置 在透鏡的焦點(diǎn)處，光電傳感器將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)至振蕩器，振蕩器的固有 頻率由相應(yīng)的電容器控制，振蕩器的輸出信號(hào)混合后匯集到換能器。

優(yōu)選的，LDR是直徑為1-2.5cm的圓形光敏電阻。

優(yōu)選的，振蕩器采用4093集成電路芯片的四個(gè)與非門(mén)作為四個(gè)獨(dú)立的振蕩 器，16個(gè)LDR用四個(gè)4093集成電路芯片。

優(yōu)選的，換能器采用4節(jié)5號(hào)電池供電。

進(jìn)一步的，光電傳感器有多個(gè)且均勻分布組成一個(gè)平面。

優(yōu)選的，采用硬紙管替換塑料管。

優(yōu)選的，光電傳感器數(shù)量為16個(gè)。

優(yōu)選的，換能器為耳機(jī)。

本發(fā)明的有益效果是：

本發(fā)明能幫助盲人看清周圍的物體，拋棄拐杖直接進(jìn)走，而且價(jià)格便宜， 能給廣大盲人帶來(lái)福音。

附圖說(shuō)明

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。

圖1為本發(fā)明示意圖。

圖2為本發(fā)明電路圖。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明，但是本發(fā)明可以由權(quán)利要 求限定和覆蓋的多種不同方式實(shí)施。