[發明專利]一種頭戴式助視裝置

有效

• 申請號: 201810311520.2
• 申請日: 2018-04-09
• 公開（公告）號: CN108519676B
• 公開（公告）日: 2020-04-28
• 發明（設計）人: 李響;陳銘;黃怡皓;黃煥群;張華江
• 申請（專利權）人: 杭州瑞杰瓏科技有限公司
• 主分類號: G02B27/01
• 分類號: G02B27/01;H04N5/232;G06K9/00;G06T5/00;G06T7/13;G06T19/00
• 代理公司: 北京格允知識產權代理有限公司 11609
• 代理人: 周嬌嬌;張沫

1.一種頭戴式助視裝置，其特征在于，包括：

圖像采集模塊，用于通過頭戴結構中的前置攝像頭實時采集視頻圖像；

輸入模塊，用于接收用戶輸入的指令；

圖像處理模塊，用于根據用戶輸入的指令或者預設模式對采集的視頻圖像進行圖像增強處理，所述圖像增強處理包括物體輪廓加強、畫面縮放、對比度調整和顏色調整中的一種或多種；

圖像顯示模塊，用于將圖像增強處理后的視頻圖像顯示到位于雙眼前方的半透視顯示屏中；所述圖像處理模塊通過以下方式對采集的視頻圖像進行物體輪廓加強：

根據用戶輸入的指令或者預設模式調整索貝爾算子的矩陣數值，并通過該調整后的索貝爾算子對視頻的每幀圖片進行邊緣強化計算；其中所述圖像處理模塊通過調整后的X方向的索貝爾算子計算像素的橫向灰度值：

通過調整后的Y方向的索貝爾算子計算像素的縱向灰度值：

通過以下公式結合每一個像素的橫向以及縱向灰度值計算圖像中該點灰度大小：

G＝|G′_x|+|G′_y|，隨后針對G做[0,255]的歸一化處理，得到的結果用來替換灰度值；

上述公式中A為原始圖像，n和m為根據用戶輸入的指令或者預設模式確定的索貝爾算子的矩陣數值；其中針對黃斑性病變，n取值區間為[-1,3]，m取值區間為[-2,1]；針對二級盲視力障礙患者，n取值區間為[2,4]，m取值區間為[-2,2]；

所述導航模塊包括虛擬導航單元，用于根據場景生成虛擬形象的連貫動畫實時投射在所述半透視顯示屏上；

所述虛擬導航單元在識別當前的視頻圖像為上下樓梯場景時，利用安裝在頭戴式助視裝置中的三軸加速度傳感器的水平朝前方向的加速度，積分得到使用者位移與時間運動曲線，使用垂直方向的加速度記錄用戶的步頻；

通過步頻以及使用者位移與時間運動曲線，生成虛擬的按照相同頻率和速度行走的樓梯的動畫，疊加在視頻圖像中對應樓梯位置。

2.根據權利要求1所述的頭戴式助視裝置，其特征在于，所述頭戴式助視裝置還包括導航模塊，用于根據用戶輸入的目的地或者目標物名稱，對采集的視頻圖像進行分析，識別目的地或者目標物的位置，并通過輪廓加強、虛擬形象、文字標示和/或立體語音的方式進行提示。

3.根據權利要求2所述的頭戴式助視裝置，其特征在于，所述導航模塊包括立體語音播放單元，用于根據視頻圖像獲取目的地或者目標物的位置，通過立體聲場技術播放目的地或者目標物的提示音形成不同角度方向的聲源提醒。

4.根據權利要求3所述的頭戴式助視裝置，其特征在于，所述立體語音播放單元至少包括位于左90°聲源位置、左45°聲源位置、右90°聲源位置和右45°聲源位置的四個喇叭，以進行聲場組合形成播放角度基準值d分別為0°、±45°、±67.5°和±90°的聲源方向；

所述立體語音播放單元將以用戶為原點獲取的目的地或者目標物的距離以及角度信息記為B_n(L,D)，其中L表示目的地或者目標物的距離，D表示目的地或者目標物的角度，并按照從近到遠依次存入各個目的地或者目標物的位置信息B[]＝{B₁{L₁,D₁}、B₂{L₂,D₂}、….}；所述聲音播放模塊提取B[].D參數，并對比該參數與播放角度基準值d，取B[].D-d為最小值時的播放角度基準值，控制對應喇叭進行聲場組合形成聲源方向。

5.根據權利要求4所述的頭戴式助視裝置，其特征在于，所述立體語音播放單元在播放提示音時，還用于提取B[].L參數，并對比該參數與預設的距離區間；根據該參數所處的距離區間調取對應的音效配合立體聲場技術播放提示音。

6.根據權利要求2所述的頭戴式助視裝置，其特征在于，所述導航模塊包括記憶導航單元，用于通過預先拍攝的圖像識別并記錄目標物的歷史位置，并在對實時視頻圖像進行識別時在實時視頻圖像上將目標物的歷史位置對應的區域以輪廓加強的方式標記出來。