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大学生致力于导盲领域的一大突破:“北斗星——基于机器视觉的扶梯式导盲手套”

2022-07-12 13:31:10丨 来源:网络 丨 阅读量:13548 丨 会员投稿

随着数字时代的到来和信息技术的不断发展,人类对于智能化的需求越来越高,不少领域都在研究、开发用于模拟、延伸和扩展人的智能化工具和技术,模拟人的思维和行为,代替人类脑力完成某些高难度的工作。但在残疾人导盲事业上试点却很少,目前国内外在盲人事业上仍采取导盲犬、人工看护等方法,而这所付出的金钱与精力是巨大的。一个家庭中如果出现了视觉障碍者,这给一个家庭的生活负重是很严重的。盲人如果在没人看护的情况下,会遇到很多威胁。在导盲市场上,国内外只有一些很少的导盲器件,而且很多器件给用户的反馈都不是很好。在此背景下,盲人十分需要一双舒适的“眼睛”。

本产品目的在于提供一种新型导盲的智能服务装置,为世界残疾人事业献出自己的一份绵薄之力。

为实现上述目的,本产品提出如下技术方案:

导盲手套,以自制单片机扩展板为核心控制主板来处理各种信息。按功能可分为:路线规划系统、视觉处理系统和监测提醒系统。每个系统都依靠相应的器件传回信息给单片机处理,其中:

路线规划系统包括:1、MPU6050六轴传感器模块:实时获取和调整手套的位置状态,并将位置信息返回给控制主板,实现引导用户找到虚拟扶梯的功能。2、ATK-S1216F8-BD GPS/北斗模块:持续获取用户所在处的三个卫星坐标,并将坐标信息返回给控制主板,实现路线规划的目的。3、激光雷达:不断获取和刷新周围障碍物的位置信息,然后控制主板利用该信息完成“扶梯”不断调整的任务。4、充气气囊:通过气囊的充放气,给用户一个“扶梯”的触感,对用户的反馈更加舒适。

视觉处理系统包括:1、广角摄像头:将近处物体特征尽可能的全部拍摄下来,并对远处的物体特征进行模糊化。2、红外光滤波片:过滤掉红外光,以防止红外光对拍摄物体特征的影响。3、CMOS感光元件:将广角摄像头映射下的光信号转换为电信号,同时将电信号传递给控制主板。4、从单片机:由于图像所含的信息量过大,所以采用双单片机协从处理方案,从单片机先对图像进行预处理,过滤掉一些不必要的图像信息,然后交给主单片机处理。

监测提醒系统包括:1、从单片机:接收来自长条柔性薄膜压力传感器传回来的模拟值,并与气囊气量下限产生的压力模拟值进行对比,实时监测气囊是否漏气。2、电压模块:不断将工作电压值传回从单片机,超过电压安全值则进行断电保护。3、温度模块:实时提供温度值给从单片机,超过温度安全值则进行关机操作。4、LED显示屏:显示手套状态,方便用户操作,提高人机交互能力。5、VG009语音播放模块:提示用户手套状态,并在物体识别系统发挥巨大作用。

 

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