一种基于机器视觉的多功能智能导盲手杖.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113208883A(43)申请公布日2021.08.06(21)申请号202110640462.XG08B21/24(2006.01)(22)申请日2021.06.08G08G1/005(2006.01)G08G1/04(2006.01)(71)申请人西安建筑科技大学G08G1/09(2006.01)地址710055陕西省西安市碑林区雁塔路G08G1/16(2006.01)13号H04W4/80(2018.01)(72)发明人段中兴刘瑞兴焦晨琳李朝阳申瑞范文清(74)专利代理机构西安通大专利代理有限责任公司61200代理人李鹏威(51)Int.Cl.A61H3/06(2006.01)G01S15/08(2006.01)G01S19/42(2010.01)G08B3/10(2006.01)权利要求书2页说明书5页附图2页(54)发明名称一种基于机器视觉的多功能智能导盲手杖(57)摘要本发明公开了一种基于机器视觉的多功能智能导盲手杖，包括手杖本体，手杖本体上设置有第一超声波模块、第二超声波模块、第三超声波模块、摄像头模块、语音播报模块和处理器，第一超声波模块、第二超声波模块和第三超声波模块分别用于探测手杖前方、左方和右方障碍物距离手杖的距离；摄像头模块用于实时采集环境图像；处理器用于将摄像头模块采集的环境图像输入红绿灯识别模型中，输出红绿灯识别结果；还用于将障碍物距离手杖的距离与预设安全距离进行比较，得到避障结果；还用于根据红绿灯识别结果以及避障结果控制语音播报模块进行语音导航提醒。本发明在导盲功能方面的安全性有了极大的提升，能够引导盲人安全的进行社会活动，维护盲人的安全。CN113208883ACN113208883A权利要求书1/2页1.一种基于机器视觉的多功能智能导盲手杖，其特征在于，包括手杖本体，所述手杖本体上设置有第一超声波模块、第二超声波模块、第三超声波模块、摄像头模块、语音播报模块和处理器，所述第一超声波模块、所述第二超声波模块、所述第三超声波模块、所述语音播报模块和所述摄像头模块分别与所述处理器连接；所述第一超声波模块用于探测手杖前方障碍物距离手杖的距离；所述第二超声波模块用于探测手杖左方障碍物距离手杖的距离；所述第三超声波模块用于探测手杖右方障碍物距离手杖的距离；所述摄像头模块用于实时采集环境图像；所述处理器用于将所述摄像头模块采集的所述环境图像输入红绿灯识别模型中，输出红绿灯识别结果；还用于将所述第一超声波模块、所述第二超声波模块和所述第三超声波模块探测的所述障碍物距离手杖的距离与预设安全距离进行比较，得到避障结果；还用于根据所述红绿灯识别结果以及所述避障结果控制所述语音播报模块进行语音导航提醒。2.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉的多功能智能导盲手杖，其特征在于，所述将所述第一超声波模块、所述第二超声波模块和所述第三超声波模块探测的所述障碍物距离手杖的距离与预设安全距离进行比较，得到避障结果，具体包括：当所述障碍物距离手杖的距离小于预设安全距离时，需要避障。3.根据权利要求2所述的一种基于机器视觉的多功能智能导盲手杖，其特征在于，所述根据所述红绿灯识别结果以及所述避障结果控制所述语音播报模块进行语音导航提醒，具体包括：当所述红绿灯识别结果为红灯时，进行停止前进提醒；当所述红绿灯识别结果为绿灯且所述障碍物距离手杖的距离小于预设安全距离时，进行停止前进提醒；当所述红绿灯识别结果为绿灯且所述障碍物距离手杖的距离不小于预设安全距离时，进行正常前进提醒。4.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉的多功能智能导盲手杖，其特征在于，所述红绿灯识别模型通过如下方式构建：获取若干训练数据集，将若干训练数据集输入机器学习模型，得到能够输出红绿灯识别结果的所述红绿灯识别模型；其中，若干训练数据集包括红灯训练数据集和绿灯训练数据集，所述红灯训练数据集包括环境照片和标识该环境照片包含红灯的标签，所述绿灯训练数据集包括环境照片和标识该环境照片包含绿灯的标签。5.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉的多功能智能导盲手杖，其特征在于，所述手杖本体上还设置有GPS定位模块，所述GPS定位模块与所述处理器连接；所述GPS定位模块用于获取所述手杖本体的位置信息；所述处理器还用于存储所述手杖本体的位置信息。6.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉的多功能智能导盲手杖，其特征在于，所述手杖本体上还设置有蓝牙模块，所述蓝牙模块与所述处理器连接；所述蓝牙模块用于将语音导航提醒信息发送给蓝牙终端设备。7.根据权利要求1所述的一种基于机器视觉的多功能智能导盲手杖，其特征在于，所述手杖本体上还设置有Wi‑Fi模块，所述Wi‑Fi模块用于将所述摄像头模块实时采集的环境图2CN113