[發明專利]一種智能NFC手杖及其障礙物檢測方法

在審

• 申請號: 202010427526.3
• 申請日: 2020-05-20
• 公開（公告）號: CN111657643A
• 公開（公告）日: 2020-09-15
• 發明（設計）人: 何富運;管旭升;羅玉玲;蘇珉;王勛;黃曉明;張耀
• 申請（專利權）人: 廣西師范大學
• 主分類號: A45B3/00
• 分類號: A45B3/00;A45B7/00;A45B9/00;G01S19/33;G06K7/10;G06K9/00;G06K9/62;G06N3/04;G06N3/08;G07C9/20;H04W4/80;H04W4/029
• 代理公司: 北京匯捷知識產權代理事務所(普通合伙) 11531
• 代理人: 張麗

1.一種智能NFC手杖，包括伸縮組件(8)和抓柄(9)，所述抓柄(9)設置在伸縮組件(8)的頂部，其特征在于：所述抓柄(9)上設置有觸摸開關(1)、LED指示燈(2)、NFC模塊(3)、定位模塊(4)、無線充電接收模塊(5)、電池模塊(6)和控制器模塊(8)，所述NFC模塊(3)、定位模塊(4)、無線充電接收模塊(5)、電池模塊(6)和控制器模塊(8)均設置在抓柄(9)的內部，所述觸摸開關(1)設置在抓柄(9)的頭部頂端，所述LED指示燈(2)內嵌設置在抓柄(9)的前端，所述無線充電接收模塊(5)與電池模塊(6)連接，所述電池模塊(6)經觸摸開關(1)與控制器模塊(8)連接供電，所述LED指示燈(2)、NFC模塊(3)和定位模塊(4)均與控制器模塊(8)連接。

2.根據權利要求1所述的一種智能NFC手杖，其特征在于：所述伸縮組件(8)由若干根相互內嵌的嵌套管組成，嵌套管的頂部外側設置有外螺紋(12)，嵌套管的底部內側設置有內螺紋(13)，嵌套管的外螺紋與前端的嵌套管的內螺紋(13)螺紋連接。

3.根據權利要求2所述的一種智能NFC手杖，其特征在于：所述定位模塊(4)包括ATK1218-BD位置獲取子模塊和GPRS A6子模塊，所述ATK1218-BD位置獲取子模塊和GPRS A6子模塊均與控制器模塊(8)連接，所述GPRS A6子模塊與遠程用戶端無線連接。

4.根據權利要求3所述的一種智能NFC手杖及其障礙物檢測方法，其特征在于：還包括攝像頭(10)和揚聲器(11)，所述攝像頭(10)和揚聲器(11)均是設置在抓柄(9)前端底部，攝像頭(10)和揚聲器(11)均與控制器模塊(8)連接。

5.根據權利要求1所述的一種智能NFC手杖及其障礙物檢測方法，其特征在于：所述NFC模塊(3)使用主控芯片型號為TRF7970A芯片，NFC模塊(3)與控制器模塊(8)的串口1連接。

6.根據權利要求4所述的一種智能NFC手杖的障礙物檢測方法，其特征在于：所述方法包括如下步驟：

步驟1：使用攝像頭(10)拍攝具有障礙物的路面照片，并把拍照的照片作為障礙物圖像的樣本庫；

步驟2：分別對每一張樣本庫圖像增強處理，擴充樣本庫圖像的數量，數據增強的方法包括對圖像進行水平翻轉、垂直翻轉、添加隨機噪聲和隨機旋轉處理；然后對障礙物圖像中的物體的類別使用標注工具進行標注，按照特定協議將標注的數據信息以PASCAL VOC格式儲存文件；

步驟3：構建圖像的檢測模型，其模型是由特征提取網絡，空間金字塔網絡和多尺度預測層構建的特征金子塔網絡組成，用于生成障礙物圖像的障礙物特征圖、并利用3種不同尺度的特征圖區域上對障礙物進行檢測和識別；

步驟4：訓練檢測模型，通過隨機梯度下降法對檢測模型進行訓練得到障礙物模型后，將待檢測的障礙物圖像輸入訓練好的模型進行測試，實現障礙物檢測，發現障礙物后進行使用揚聲器(11)播報給用戶。

7.根據權利要求6所述的一種智能NFC手杖的障礙物檢測方法，其特征在于：所述步驟2中，對障礙物圖像進行數據增強的方法包括對圖像進行水平翻轉、垂直翻轉、添加隨機噪聲和隨機旋轉處理，擴充障礙物樣本的數據集；采用所述的使用標注工具為標簽制作工具LabelImg；所述的標注信息文件包括圖像中的障礙物標注框的坐標、類別標簽和保存圖片路徑以XML格式儲存在文件中。