[发明专利]一种智能手机导盲器及导盲方法

权利要求书

1.一种智能手机导盲器，包括手机摄像模块、手机嵌入式处理器和应用软件模块、手机无线信号发射及接收模块、输入与输出交互模块和后台服务器，其特征在于：

所述的手机摄像模块，用于图像的采集，利用光学系统成像原理获取距离信息；

所述的手机嵌入式处理器和软件模块，用于图像的处理、导盲的实现和手机硬件控制；

所述的手机无线信号发射及接收模块，用于与后台服务器通信，进行图像和障碍参数的传递；

所述的输入与输出交互模块，用于获取由人发出的控制命令并将机器的智能导盲指令传递给人，实现人机交互；

所述的后台服务器，用于运行“地图”和“障碍”两个数据库，并保存海量的“环境图像”数据。

2.如权利要求1所述的智能手机导盲器，其特征在于：所述的手机摄像模块包括一个手机摄像镜头和图像传感器。

3.如权利要求1所述的智能手机导盲器，其特征在于：所述的嵌入式处理器和应用软件模块，包括手机的嵌入式处理器和嵌入式操作系统以及运行在操作系统上的应用软件，所述的嵌入式系统对手机摄像模块、手机无线信号发射及接收模块、输入与输出交互模块的硬件资源进行分配和控制；所述的应用软件，包括语音识别软件和导盲软件，以及通过手机无线信号发射接收模块与导盲软件连接的地图数据库和障碍数据库，这两个数据库都运行在后台的服务器上。

4.如权利要求2所述的智能手机导盲器，其特征在于：所述的导盲软件为：读入手机摄像模块采集到的数字图像，对图像信息进行分析，将分析结果与当前从“障碍”数据库中获得的“障碍参数”做比较，当障碍物进入预设的预警区间内，发出指示提示盲人止步。

5.如权利要求4所述的智能手机导盲器，其特征在于：所述的图像信息包括视频中的运动目标、障碍物的颜色特征、轮廓特征、纹理特征和空间位置。 

6.如权利要求4所述的智能手机导盲器，其特征在于：所述的“障碍参数”包括特征物体的颜色特征区间，轮廓特征参数，纹理特征参数。

7.如权利要求1所述的智能手机导盲器，其特征在于：所述的无线信号发射及接受模块，利用GSM、GPRS、CDMA等手机通信网络向后台服务器发送GPS或LBS定位位置和“现场图像”，并接受后台服务器发送的“障碍参数”响应。

8.如权利要求1所述的智能手机导盲器，其特征在于：所述的输入与输出交互模块包括输入设备与输出设备，输入设备包括手机语音话筒，手机键盘和手机加速度传感器，利用手机按键输入和自然语言输入实现对软件的控制，加速度传感器对重力加速度的感应判断手机摄像头的光轴倾角；输出设备包括手机耳机，手机振动电机，手机耳机用于播放导盲软件编辑产生的语音指令，手机振动电机在如果距离障碍物太近时，发出振动信号提示盲人止步。

9.一种根据权利1-8任一权利要求所述的智能手机导盲器的导盲方法，包括：

(1)手机摄像头拍摄前方图像，对图像检测运动物体和识别静态物体，动态物体的检测用前后两帧图像的差别，静态物体识别通过与后台“障碍数据库”的模式匹配；

(2)监测到运动物体跟踪其运动轨迹，向盲人提示报警；识别出静态物体测算出预警区间，当静态物体在预警区间外时，不提示报警，如果近于预警区间，向盲人振动发出报警；

(3)再根据障碍物在图像中的位置判断出障碍物在空间中的位置。最后，编辑和输出语音提示，告知盲人下一步行走方向；

(4)如果加速度传感器测得角度倾角高于90°，进入交通信号灯和其他指示性标志的识别，并且编辑输出相应的语音指令。