[发明专利]一种基于智能手机的移动导盲系统

权利要求书

1.一种基于智能手机的移动导盲系统，其特征在于：包括基础导航系统、综合图像处理系统和语音辅助系统，

其中，所述基础导航系统是通过获取实时GPS信号，利用手机内置的导航软件对信号进行处理得到定位数据，盲人通过语音输入目的地信息后，系统规划出行进路径；

综合图像处理系统包括盲道路面识别模块和交通路口辨识模块，盲道路面识别模块是利用智能手机的摄像头实时采集盲道信息，通过处理实现对盲道区域的定位；交通路口辨识模块是利用智能手机获取交通路口的信息，在接近路口时通过对斑马线的定位实现路口信息的辨识；

语音辅助系统将各系统的处理结果转换为相应的提示语音反馈给盲人，引导盲人行进；

所述盲道路面识别模块包括盲道图像预处理单元、图像形态学处理单元、盲道区域粗定位单元、盲道区域精定位单元，

盲道图像预处理单元接收摄像头采集的盲道图像，对盲道图像进行色彩空间的映射变换，提取相应的色彩分量并进行图像的灰度化和二值化处理；

图像形态学处理单元对盲道图像预处理单元处理后的盲道图像进行腐蚀操作或膨胀操作或者二者的组合操作；

盲道区域粗定位单元是在完成上述盲道图像预处理单元和图像形态学处理单元的处理之后，首先对盲道进行色差盲道和无色差盲道的类型判断和处理，其次进行有无拐点的判定和处理，再对拐角判定处理之后的图像进行连续性检测，对存在障碍的图像进行障碍检测，实现盲道粗定位；

盲道区域精定位单元是在盲道粗定位处理之后的图像进行归一化处理，然后针对白色像素依次进行行和列的扫描，确定盲道部分的左右和上下边界，同时在原始图像中标记出边界的轮廓，实现盲道精定位。

2.根据权利要求1所述的基于智能手机的移动导盲系统，其特征在于：所述交通路口辨识模块包括交通路口辨别单元、斑马线图像预处理单元、斑马线区域粗定位单元和斑马线区域精定位单元，

交通路口辨别单元辨别交通路口的信息，并通过摄像头拍摄斑马线图像；

斑马线图像预处理单元接收摄像头采集的斑马线图像，对斑马线图像进行色彩空间的映射变换，提取相应的色彩分量并进行图像的灰度化和二值化处理；

斑马线区域粗定位单元将预处理后的斑马线图像首先进行形态学的腐蚀、膨胀或者二者的组合操作，然后进行图像的分割和边缘的检测来大致确定斑马线的区域边界，实现斑马线区域的粗定位；

斑马线区域精定位单元针对斑马线粗定位进一步修正，实现斑马线的精定位，以此来指引盲人准确的接近斑马线并安全通过路口。

3.根据权利要求2所述的基于智能手机的移动导盲系统，其特征在于：所述交通路口辨别单元利用智能手机的多模感知器在即将接近路口时识别路口，通过手机麦克风对路口提示音进行探测同时检测盲杖接触地面的声音，之后通过摄像头对斑马线进行检测，推断出相对的位置，并利用方向传感器、电子罗盘和加速度计对盲人的行进方向进行判定。

4.根据权利要求2所述的基于智能手机的移动导盲系统，其特征在于：斑马线图像预处理单元首先获取拍摄的斑马线图像，得到图像的基本参数，先对进行色彩空间的映射，将RGB颜色空间的图像转换成Lab颜色模式或者YUV模式，然后利用灰度化方法得到斑马线图像的灰度图像，然后通过直方图均衡化的处理加大图像的对比度，再对图像进行平滑和二值化处理。

5.根据权利要求2所述的基于智能手机的移动导盲系统，其特征在于：斑马线区域粗定位单元按路口感知→形态学处理→OTSU阈值分割→Canny边缘检测与Hough直线查找进行处理。

6.根据权利要求2所述的基于智能手机的移动导盲系统，其特征在于：斑马线区域精定位单元针对斑马线粗定位过程中的计算与斑马线图像的拍摄角度进一步修正，同时利用获取的斑马线边界来修正拍摄角度，经过不断地计算和修正，实现斑马线的精定位。