[發明專利]一種用于導盲眼鏡的障礙判斷與提醒方法及一種導盲眼鏡

有效

• 申請號: 201710982127.1
• 申請日: 2017-10-20
• 公開（公告）號: CN107888896B
• 公開（公告）日: 2020-01-03
• 發明（設計）人: 邱家幸
• 申請（專利權）人: 寧波天坦智慧電子科技股份有限公司
• 主分類號: H04N13/204
• 分類號: H04N13/204;H04N13/271;H04N13/332;H04S7/00;A61H3/06;G02C11/00;G10L21/06
• 代理公司: 33241 杭州斯可睿專利事務所有限公司
• 代理人: 毛翔威

本發明公開了一種障礙判斷及提醒方法，特別是一種用于導盲眼鏡的障礙判斷與提醒方法，其圖像處理系統在獲取場景圖像后立刻進行深度計算，然后對深度圖進行分片、障礙標記生成，通過音頻播放方式將障礙分布情況告知用戶，當用戶聽到音頻后，將在腦海里形成他們所想象“視野”中障礙分布狀態，然后據此實現自主行走。另外，本申請還提供了采用上述一種障礙判斷與提醒方法的導盲眼鏡，其包括：一個結合雙攝像頭的眼鏡主體以及一個結合將三維空間場景的兩幅照片創建深度圖的圖像處理系統以及音頻控制播放器的手機；上述雙攝像頭與手機兩者實現電連接。其解決了“提升導盲眼鏡的導盲精確性”的技術問題，具備障礙物判斷精準度相對較高的特點。

技術領域

本發明涉及一種障礙判斷及提醒方法，特別是一種用于導盲眼鏡的障礙判斷與提醒方法；另外，本發明中還提供了一種采用上述障礙判斷與提醒方法的導盲眼鏡。

背景技術

導盲眼鏡是一種專門供盲人、白內障患者及其他暫時失明者使用的導盲探測裝置。

現有導盲眼鏡是由電子盒和眼鏡兩部分組成，眼鏡上裝有兩只超聲換能器和一只耳塞。其工作原理是：超聲波換能器能夠向前方發射和接收反射回來的超聲脈沖波，控制器根據超聲波發射和接收時間差進行測距，盲人通過耳機發出的聲音變化而感知前方的障礙物。

但是，在實際使用過程中我們發現超聲脈沖波容易受外在因素干擾，從而影響障礙物判斷的精準性，上述的外在因素有：

聲速：不同物質的聲速會與外界的溫度、壓力、濕度影響，用時需要補償；

干擾：發射器可能會影響到接受器，最近距離不可能太小；

功率：受發射功率影響，測試距離不能太遠；

反射物的性質：反射物表面形狀和材料吸收率會影響距離和精度；

附近物體：中間物體的反射會造成干擾；

精度：受環境影響和發射頻率影響，精度不可能太高。

發明內容

本發明的目的是為了解決上述現有技術的不足，而提供的一種精準度相對較高的導盲眼鏡障礙判斷及提醒方法。

為了實現上述目的，本發明所設計的一種用于導盲眼鏡的障礙判斷與提醒方法，采用一個含有雙攝像頭的導盲眼鏡，一種由三維空間場景的兩幅照片創建深度圖的圖像處理系統以及一個音頻控制播放器；其包括以下的步驟：

步驟一、上述導盲眼鏡上的雙攝像頭同時采集場景圖像；

步驟二、上述圖像處理系統獲取前述步驟中的場景圖像，且根據該場景圖像完成場景深度運算，得到能夠反應眼鏡視野中場景三維特征的深度圖；將上述深度圖劃分成若干列片區，即把完整視野劃分成若干個方向；深度圖是個二維數組，它的行列數與現實場景中的寬度和高度線性相關；

步驟三、建立上述步驟二中若干個方向的狀態標記；用0和1標記每個方向上的障礙狀態，0表示無障礙，1表示有障礙，使之成為一組可以描述每個方向上是否存在障礙物的數組，數據個數與方向數一致；如，當上述深度圖被劃分為5個片區時，10001表示最左和最右有障礙，00100表示正前方有障礙等。默認所有方向上均無障礙，即該數組默認為00000。

步驟四、分析每個方向的場景中的障礙分布；以距用戶一定距離之內的障礙為檢測目標，計算深度圖每個片區內滿足該距離范圍的點的個數；根據前期實驗結果制定判定閾值，當點數超過該閾值時，認為該方向上存在障礙，將該方向的狀態標記值為1，反之則狀態標記值為0； 在實際情況中，上述設定的一定距離值由盲人平均步長和步速決定，例如可以設定為0.8-1.3米。

步驟五、上述音頻控制播放器將前述步驟三中的障礙標記數組轉化為字符串，播放預先合成的音頻或生成音頻并進行播放。