[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

本發明公開了一種基于OCR技術的智能手杖及其圖像識別方法，包括有杖頭，杖頭連接有杖體，杖頭內部設有空腔，空腔內部設置有隔板，隔板一側設置有嵌入式系統，隔板另一側設置有電池，杖頭的一端端部設置有前攝像頭，前攝像頭電性連接有前攝像頭觸發按鈕，前攝像頭觸發按鈕設置在杖頭的側壁，杖頭的側壁設置有副攝像頭，副攝像頭電性連接有副攝像頭觸發按鈕。嵌入式系統中含有用于場景圖像的文本定位算法，該算法首先對圖像進行預處理。然后，利用MSER算法提取字符連通域并利用面積、長寬比、區域內邊緣長度等特征進行過濾。接著，利用連通域的分布、形態以及DRLBP紋理特征對字符連通域進行合并；最后，得到文本行圖像區域。

技術領域

本發明屬于盲人用具技術領域，涉及一種基于OCR的智能盲人手杖，還涉及該手杖所使用的圖像識別方法。

背景技術

我國是擁有較多盲障人士的國家之一，盲人作為社會中的弱勢群體，在生活中存在著諸多不便。目前已有不少用于輔助盲人工作生活的工具，其中盲人手杖是使用率較高的工具之一。隨著科學技術的進步，尤其是計算機視覺、模式識別領域的快速發展，盲人智能手杖的出現將會給盲障人士帶來更多的便利。

盲障人士的主要障礙為無法看見周圍環境，智能化手杖的主要實現途徑之一是使用攝像機獲取數字圖像并以其他方式代替視覺使得盲人能夠感知到周圍環境，如語音等形式。如何對圖像進行解讀是該方法實施的關鍵。利用神經網絡進行目標識別是圖像解讀的方法之一，將識別的結果通過語音的方式告知使用者，從而使得使用者得知周圍環境。但這種方法存在神經網絡模型難以訓練，且需要設備擁有一定的計算能力，難以運用于實際場景。由于圖像中的文字信息是圖像中的高層語義，且目前社會中存在大量文字性的標語、提示。通過獲取生活中的這些文字對其識別并語音播報給使用者，能夠給使用者的生活帶來極大的便利。

發明內容

本發明的第一個目的是提供一種基于OCR的智能盲人手杖，具有通過識別獲取到的文字信息并把文字信息語音播報給使用者的特點。

本發明的另一個目的是提供一種基于OCR的智能盲人手杖的圖像識別方法，同樣具有通過識別獲取到的文字信息并把文字信息語音播報給使用者的特點。

本發明所采用第一個的技術方案是，一種基于OCR的智能盲人手杖，包括有杖頭，杖頭連接有杖體，杖頭內部設有空腔，空腔內部設置有隔板，隔板一側設置有嵌入式系統，隔板另一側設置有電池，杖頭的一端端部設置有前攝像頭，前攝像頭電性連接有前攝像頭觸發按鈕，前攝像頭觸發按鈕設置在杖頭的側壁，杖頭的另一端端部設置有充電口、開關按鈕及揚聲器，充電口電性連接電池，杖頭的側壁設置有副攝像頭，副攝像頭電性連接有副攝像頭觸發按鈕，副攝像頭觸發按鈕設置在杖頭的側壁且在副攝像頭的相對面。

本發明所采用另一個的技術方案是，一種基于OCR的智能盲人手杖的圖像識別方法，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。

步驟1具體按照以下步驟實施：

本發明的特點還在于：

嵌入式系統包括有嵌入式開發板，嵌入式開發板上設置有單片機與若干個接口，接口連接電池、前攝像頭、前攝像頭觸發按鈕、副攝像頭、副攝像頭觸發按鈕、開關按鈕及揚聲器，前攝像頭與前攝像頭觸發按鈕串聯在前攝像頭控制電路，副攝像頭與副攝像頭觸發按鈕串聯在副攝像頭控制電路，單片機、開關按鈕及電池串聯在主控制電路，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。