[发明专利]基于条形码标识的盲人超市导购方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种检测技术领域的导盲方法及装置，具体的说，涉及的是一种基于条形码标识的盲人超市导购方法和装置。

背景技术

人类获取的外界信息有将近80％依赖于视觉，其他20％来源于听觉和触觉，但是对于盲人，由于失去了视觉这个重要的信息获取渠道，他们的生活和工作受到了很大的限制。为了提高盲人的生活质量，减少失明造成的不便，科学家们考虑用感觉替代的方法，将一些重要的信息通过听觉或者触觉渠道传递给盲人。

盲杖和导盲犬一定程度上改善了盲人的生活质量，但是它们都只能为盲人提供基本的行走引导，很难帮助盲人寻找所需物品，而且不能够以语音等人性化、快速具体的方式为盲人提供环境信息。于是，在超市购物对于盲人来说是一个几乎不可能实现的活动。如果能设计系统，通过语音提示的方法，在超市中为盲人实时提供周围一定距离内的商品信息，将使盲人自主超市购物成为可能。

目前国内对于听觉代替视觉的研究还处在起步阶段，经对现有技术文献的检索发现，中国专利名称：基于认知和目标辨识的视觉替代方法，专利申请号200710039631.4，该技术可以检测物体在环境中的类别和位置信息，并可将这些信息转化为声音信号，从而实现视觉对听觉的代替。但是这项技术对于物体的检测没有针对性，算法复杂不具有实时性，而且没有办法为盲人提供商品分区和货物类型等能帮助盲人快速找到物品的信息。最关键的是，超市货架的环境复杂、物品繁多、种类各异，物体识别的算法准度和可靠性没有保证。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提供了一种基于条形码标识的盲人超市导购方法及装置，能识别以约定方式布置在超市中的条形码，并把条形码的信息转变为对应的听觉信号，从而辅助盲人了解超市货物的基本分区和货架上物品的详细信息，完成超市导购的目的。

本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明所涉及的基于条形码标识的盲人超市导购方法，包括如下步骤：

步骤一：在超市中设置大型、中型、小型三种条形码，大型条形码对应生活用品、食物等基本分区信息，贴于标牌上放置在超市中对应的区域；中型条形码对应物品种类的信息，贴在放置对应物品的货架上；小型条形码对应每一种商品的详细信息，贴在每一种商品的样品上，样品按照约定摆放在货架的设定位置；

步骤二：盲人在超市入口处取得导购系统；

步骤三：超市环境信息读入：导购系统中的摄像头读入盲人前方一定视野范围内的场景信息，图像经过模数转换，以数字信号的形式表示，每一帧图像对应表达了每一像素点灰度级信息的矩阵；

步骤四：条形码信息识别：采用图像处理算法，经过滤波去噪声、纹理检测、码文序列识别几个步骤识别出现在图像中的条形码，如果出现多个条形码，则按照从左到右或者从上到下的顺序逐个识别，存贮在系统内存中；

步骤五：条形码质心获得：读取到条形码后，同时可以获得条形码在图像矩阵中的行列位置，分别在这两个方向上进行先加和后平均的坐标运算，获得条形码的质心，同时记录条形码在图像中的尺寸；

步骤六：检测到的条形码对应的语音信息获取：根据步骤四获得的条形码信息，在系统数据库中查找对应的语音序列；根据步骤五中获取的条形码质心，获取对应的三维立体声编码信号；

步骤七：视频信号转换成音频信号：将步骤六中获取的语音序列和三维立体声数据结合编码成盲人能辨识的三维声音信号，由耳机输出。

所述步骤四、五、六都由嵌入式系统完成，步骤七中的声音转换也在嵌入式系统中完成，然后耳机输出声音信号给盲人。

本发明所涉及的基于条形码标识的盲人超市导购装置，包括条形码标识，超市环境信息读入单元，条形码识别单元和声音合成输出单元。

所述条形码标识包括三种类型，其中大型条形码对应生活用品、食物等基本分区信息，贴于标牌上放置在超市中对应的区域；中型条形码对应物品种类的信息，贴在放置对应物品的货架上；小型条形码对应每一种商品的详细信息，贴在每一种商品的样品上，样品按照约定摆放在货架的设定位置；

所述超市环境信息读入单元读入盲人视野范围内的图像信息，图像经过模数转换成为数字视频信号，每一帧图像对应表示为一个灰度级信息的矩阵。

所述条形码识别单元接受来自视频信息采集单元传递来的连续图像，并通过图像处理算法查找图像中存在的条形码，识别条形码编码的信息。同时，记录条形码的位置和尺寸，通过求平均值的运算得到条形码的质心。

所述声音转换单元接受来自条形码检测单元传来的运动物体的信息，通过卷积算法将其转换为虚拟三维声音信号，由耳机输出，向盲人提示视野范围内的超市环境信息。