[发明专利]一种用于导盲眼镜的障碍判断与提醒方法及一种导盲眼镜

说明书

本发明公开了一种障碍判断及提醒方法，特别是一种用于导盲眼镜的障碍判断与提醒方法，其图像处理系统在获取场景图像后立刻进行深度计算，然后对深度图进行分片、障碍标记生成，通过音频播放方式将障碍分布情况告知用户，当用户听到音频后，将在脑海里形成他们所想象“视野”中障碍分布状态，然后据此实现自主行走。另外，本申请还提供了采用上述一种障碍判断与提醒方法的导盲眼镜，其包括：一个结合双摄像头的眼镜主体以及一个结合将三维空间场景的两幅照片创建深度图的图像处理系统以及音频控制播放器的手机；上述双摄像头与手机两者实现电连接。其解决了“提升导盲眼镜的导盲精确性”的技术问题，具备障碍物判断精准度相对较高的特点。

技术领域

本发明涉及一种障碍判断及提醒方法，特别是一种用于导盲眼镜的障碍判断与提醒方法；另外，本发明中还提供了一种采用上述障碍判断与提醒方法的导盲眼镜。

背景技术

导盲眼镜是一种专门供盲人、白内障患者及其他暂时失明者使用的导盲探测装置。

现有导盲眼镜是由电子盒和眼镜两部分组成，眼镜上装有两只超声换能器和一只耳塞。其工作原理是：超声波换能器能够向前方发射和接收反射回来的超声脉冲波，控制器根据超声波发射和接收时间差进行测距，盲人通过耳机发出的声音变化而感知前方的障碍物。

但是，在实际使用过程中我们发现超声脉冲波容易受外在因素干扰，从而影响障碍物判断的精准性，上述的外在因素有：

声速：不同物质的声速会与外界的温度、压力、湿度影响，用时需要补偿；

干扰：发射器可能会影响到接受器，最近距离不可能太小；

功率：受发射功率影响，测试距离不能太远；

反射物的性质：反射物表面形状和材料吸收率会影响距离和精度；

附近物体：中间物体的反射会造成干扰；

精度：受环境影响和发射频率影响，精度不可能太高。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述现有技术的不足，而提供的一种精准度相对较高的导盲眼镜障碍判断及提醒方法。

为了实现上述目的，本发明所设计的一种用于导盲眼镜的障碍判断与提醒方法，采用一个含有双摄像头的导盲眼镜，一种由三维空间场景的两幅照片创建深度图的图像处理系统以及一个音频控制播放器；其包括以下的步骤：

步骤一、上述导盲眼镜上的双摄像头同时采集场景图像；

步骤二、上述图像处理系统获取前述步骤中的场景图像，且根据该场景图像完成场景深度运算，得到能够反应眼镜视野中场景三维特征的深度图；将上述深度图划分成若干列片区，即把完整视野划分成若干个方向；深度图是个二维数组，它的行列数与现实场景中的宽度和高度线性相关；

步骤三、建立上述步骤二中若干个方向的状态标记；用0和1标记每个方向上的障碍状态，0表示无障碍，1表示有障碍，使之成为一组可以描述每个方向上是否存在障碍物的数组，数据个数与方向数一致；如，当上述深度图被划分为5个片区时，10001表示最左和最右有障碍，00100表示正前方有障碍等。默认所有方向上均无障碍，即该数组默认为00000。

步骤四、分析每个方向的场景中的障碍分布；以距用户一定距离之内的障碍为检测目标，计算深度图每个片区内满足该距离范围的点的个数；根据前期实验结果制定判定阈值，当点数超过该阈值时，认为该方向上存在障碍，将该方向的状态标记值为1，反之则状态标记值为0； 在实际情况中，上述设定的一定距离值由盲人平均步长和步速决定，例如可以设定为0.8-1.3米。

步骤五、上述音频控制播放器将前述步骤三中的障碍标记数组转化为字符串，播放预先合成的音频或生成音频并进行播放。