[發明專利]一種基于OCR的智能盲人手杖及其圖像識別方法

在審

• 申請號: 202010735652.5
• 申請日: 2020-07-28
• 公開（公告）號: CN111914829A
• 公開（公告）日: 2020-11-10
• 發明（設計）人: 賈小云;潘德燃;邵帆;王麗艷;杜曉旭;曾奇
• 申請（專利權）人: 陜西科技大學
• 主分類號: G06K9/24
• 分類號: G06K9/24;G06K9/20;G06K9/40;A61H3/06;A61H3/02
• 代理公司: 西安弘理專利事務所 61214
• 代理人: 弓長

1.一種基于OCR的智能盲人手杖，包括有杖頭(1)，所述杖頭(1)連接有杖體(2)，其特征在于，所述杖頭(1)內部設有空腔，空腔內部設置有隔板，隔板一側設置有嵌入式系統(12)，隔板另一側設置有電池(11)，杖頭(1)的一端端部設置有前攝像頭(10)，所述前攝像頭(10)電性連接有前攝像頭觸發按鈕(3)，所述前攝像頭觸發按鈕(3)設置在杖頭(1)的側壁，杖頭(1)的另一端端部設置有充電口(7)、開關按鈕(8)及揚聲器(9)，所述充電口(7)電性連接電池(11)，杖頭(1)的側壁設置有副攝像頭(6)，所述副攝像頭(6)電性連接有副攝像頭觸發按鈕(4)，所述副攝像頭觸發按鈕(4)設置在杖頭(1)的側壁且在副攝像頭(6)的相對面。

2.根據權利要求1所述的一種基于OCR的智能盲人手杖，其特征在于，所述嵌入式系統(12)包括有嵌入式開發板，所述嵌入式開發板上設置有單片機(12-1)與若干個接口，所述接口連接電池(11)、前攝像頭(10)、前攝像頭觸發按鈕(3)、副攝像頭(6)、副攝像頭觸發按鈕(4)、開關按鈕(8)及揚聲器(9)，前攝像頭(10)與前攝像頭觸發按鈕(3)串聯在前攝像頭控制電路，副攝像頭(6)與副攝像頭觸發按鈕(4)串聯在副攝像頭控制電路，單片機(12-1)、開關按鈕(8)及電池(11)串聯在主控制電路，所述前攝像頭控制電路、副攝像頭控制電路及揚聲器并聯接入主控制電路。

3.根據權利要求1所述的一種基于OCR的智能盲人手杖，其特征在于，所述杖體(2)為多節伸縮桿，杖頭(1)與杖體(2)連接處的側壁設置有凸塊(5)，杖體(2)設置有配合凸塊(5)工作的凹槽，凸塊(5)在凹槽內旋轉，杖頭(1)往復旋轉，手杖整體切換直線形和“T”形。

4.一種基于OCR的智能盲人手杖的圖像識別方法，其特征在于，使用如權利要求1～3所述的一種基于OCR的智能盲人手杖，具體包括以下步驟：

步驟1：圖像預處理；

步驟2：字符連通區域提取；

步驟3：鄰近連通域計算；

步驟4：文本行合并判斷；

步驟5：對所合并的文本連通區域進行紋理判斷。

5.根據權利要求4所述一種基于OCR的智能盲人手杖的圖像識別方法，其特征在于，所述步驟1具體按照以下步驟實施：

步驟1.1、將前攝像頭或副攝像頭獲得的圖像I等比縮放到400,000像素大小，將縮放后的彩色圖像進行灰度化，獲得灰度圖像G，縮放倍數z的計算公式如下：

式中，I_w為圖像I的寬，I_h為圖像I的高；

步驟1.2、對步驟1.1所得的灰度圖G進行雙邊濾波，并對濾波后的圖像計算對應的高反差保留圖C_G，所述高反差保留圖C_G的計算方法為所述灰度圖G減去灰度圖G的高斯模糊圖，并將得到的結果線性映射到0到255之間，從而得到高反差保留圖C_G；

步驟1.3、計算步驟1.2所得的高反差保留圖C_G的平均灰度值，并以此為閾值將對應的高反差保留圖C_G分為兩部分，令像素灰度值大于等于閾值的像素灰度值全部等于閾值，并將圖像線性映射到0到255之間得到灰度圖L_G；令像素灰度值小于閾值的像素灰度值全部等于閾值，并將圖像線性映射到0到255之間得到灰度圖H_G。