[發(fā)明專(zhuān)利]借助振動(dòng)反饋感知環(huán)境圖像的系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010116685.1
• 申請(qǐng)日: 2020-02-25
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111329736B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-06-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 何興
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 何興
• 主分類(lèi)號(hào): A61H3/06
• 分類(lèi)號(hào): A61H3/06;A61F9/08
• 代理公司: 深圳市深弘廣聯(lián)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 44449
• 代理人: 向用秀

本發(fā)明為借助振動(dòng)反饋感知環(huán)境圖像的系統(tǒng)，利用圖像獲取模塊進(jìn)行外部環(huán)境的實(shí)時(shí)獲取，且獲取的信息為具有深度信息的深度圖像，并利用信息處理模塊提取出深度圖像中具有的物體深度信息和輪廓信息，由輪廓信息完成振動(dòng)范圍的選擇，然后根據(jù)深度信息進(jìn)行相應(yīng)輪廓范圍內(nèi)的頻率振動(dòng)，其中深度信息就是指的外部運(yùn)動(dòng)的物體距離用戶(hù)的距離，然后將振動(dòng)范圍和振動(dòng)頻率都傳輸至振動(dòng)模塊進(jìn)行振動(dòng)，且當(dāng)用戶(hù)距離變化物體趨近時(shí)，振動(dòng)頻率增大；當(dāng)用戶(hù)距離變化物體趨遠(yuǎn)時(shí)，振動(dòng)頻率減小；因此用戶(hù)能夠感知到所面臨的實(shí)時(shí)變化的外部環(huán)境中有哪些物體正在逐步接近自身，以輪廓信息反映物體的外形，振動(dòng)的快慢反應(yīng)距離，從而引導(dǎo)用戶(hù)在實(shí)時(shí)變化的外部環(huán)境中行走。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及輔助盲人感知外界信息的技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種借助振動(dòng)反饋感知環(huán)境圖像的系統(tǒng)。

背景技術(shù)

信息技術(shù)的飛速發(fā)展為人們的生活提供了很大的便利。例如，平板計(jì)算機(jī)和/或智能手機(jī)等便攜式電子設(shè)備可以將周邊情況拍攝下來(lái)，并且通過(guò)網(wǎng)絡(luò)與他人分享。此類(lèi)便攜式電子設(shè)備基本都是為視覺(jué)正常人士設(shè)計(jì)的。其中，視覺(jué)是人類(lèi)接收外界信息的最重要途徑，其中大約80%的外界信息是通過(guò)視覺(jué)感知的。然而，對(duì)于存在視覺(jué)障礙的人士而言，由于其難以借助視覺(jué)接收外界信息，給他們生活帶來(lái)諸多不便，嚴(yán)重限制了他們的生活空間，故其不得不通過(guò)其他途徑感知外部世界，例如，聽(tīng)覺(jué)或觸覺(jué)。

雖然，現(xiàn)在亦有一小部份電子產(chǎn)品是為失明人士設(shè)計(jì)，但是這些電子產(chǎn)品都是借助聲音作為信息傳遞媒介，使得用戶(hù)通過(guò)其聽(tīng)覺(jué)接收信息。然而，在一些嘈雜的場(chǎng)合或者對(duì)于根本不包含聲音信息的圖像，聲音就根本無(wú)法作為傳遞媒介來(lái)傳送信息，并且語(yǔ)音輔助裝置需要用戶(hù)等語(yǔ)音說(shuō)完話(huà)，聽(tīng)完再聯(lián)想分析環(huán)境，等大腦分析完后，動(dòng)態(tài)環(huán)境早已發(fā)生改變，對(duì)于生活確實(shí)有幫助，但容易發(fā)生誤判；還有一種則通過(guò)手術(shù)將圖像信息連接視覺(jué)神經(jīng)的技術(shù)上，這種手段手術(shù)難度大，價(jià)格昂貴，并不能大面積推廣，觸覺(jué)替代視覺(jué)，是一種將視覺(jué)圖像轉(zhuǎn)換成觸覺(jué)圖像的過(guò)程。觸覺(jué)圖像以觸覺(jué)陣列的形式讓盲人感知。從實(shí)現(xiàn)途徑上可分為直接重構(gòu)和感官替代兩大類(lèi)，直接重構(gòu)是指直接刺激人類(lèi)的皮膚而產(chǎn)生觸覺(jué)感，感官替代是指用其它感覺(jué)器官替代皮膚接受觸覺(jué)信號(hào)間接地判斷觸覺(jué)感，所以需要一種更加先進(jìn)的技術(shù)來(lái)輔助盲人進(jìn)行生活。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)上述技術(shù)中存在的如：觸覺(jué)圖像通常采用盲文的方式來(lái)進(jìn)行信息傳達(dá)，但是這樣的技術(shù)方案對(duì)于有實(shí)時(shí)性要求的設(shè)備還是有不足之處，本發(fā)明提供一種借助振動(dòng)反饋感知環(huán)境圖像的系統(tǒng)，觸覺(jué)替代視覺(jué)，是一種將視覺(jué)圖像轉(zhuǎn)換成觸覺(jué)圖像的過(guò)程，并由振動(dòng)設(shè)備進(jìn)行環(huán)境與用戶(hù)的相對(duì)距離，并以振動(dòng)的頻率來(lái)表征出距離的遠(yuǎn)近，幫助失明人士能夠正常生活。

具體為一種借助振動(dòng)反饋感知環(huán)境圖像的系統(tǒng)，其特征在于，包括：

圖像獲取模塊，用于用戶(hù)隨身攜帶時(shí)對(duì)身體外部環(huán)境進(jìn)行實(shí)時(shí)獲取并形成深度圖像，并將所述深度圖像傳送至信息處理模塊；所述信息處理模塊獲取所述深度圖像中的物體深度信息，

所述信息處理模塊根據(jù)所述物體深度信息輸出振動(dòng)頻率信號(hào)，貼合在用戶(hù)身體皮膚敏感區(qū)的振動(dòng)模塊接受到所述振動(dòng)頻率信號(hào)進(jìn)行振動(dòng)，在所述振動(dòng)模塊振動(dòng)中，當(dāng)用戶(hù)距離變化物體趨近時(shí)，振動(dòng)頻率增大；當(dāng)用戶(hù)距離變化物體趨遠(yuǎn)時(shí)，振動(dòng)頻率減小，從而引導(dǎo)用戶(hù)在實(shí)時(shí)變化的外部環(huán)境中行走。

作為優(yōu)選，所述信息處理模塊還獲取所述深度圖像中的物體輪廓信息，并識(shí)別所述物體輪廓信息用以選定反饋區(qū)域信號(hào)；且所述振動(dòng)模塊的振動(dòng)范圍為所述反饋區(qū)域信號(hào)標(biāo)定的范圍。

作為優(yōu)選，所述振動(dòng)模塊包括由多個(gè)獨(dú)立振動(dòng)單元陣列排布，所述深度圖像的分辨率與所述振動(dòng)單元陣列點(diǎn)對(duì)點(diǎn)比例對(duì)應(yīng)。

作為優(yōu)選，所述圖像獲取模塊獲取的深度圖像分辨率與所述振動(dòng)模塊的陣列排布呈1:1比例匹配。

作為優(yōu)選，所述每個(gè)所述振動(dòng)單元與所述深度圖像的像素坐標(biāo)一一對(duì)應(yīng)。

作為優(yōu)選，其特征在于，所述物體輪廓信息包括外部環(huán)境中物體的長(zhǎng)度、寬度信息，所述物體深度信息包括外部環(huán)境中物體與所述圖像獲取模塊的距離。