[发明专利]基于人工智能的路面可行度指示器

说明书

技术领域

本发明涉及一种盲人指路导航器，尤其是一种基于人工智能的路面可行度指示器。

背景技术

为盲人指路导航是一件很有意义的事情。早期的电子盲人导路器、导航仪等产品，大多采用超声波测距、激光测距来等主动单线探测手段来检测障碍物，准确度比较低，视野狭小，适用范围有限。

比较新的基于图像处理的盲人导路方案中，主要是对道路边界的提取技术，基于对道路的边界识别，或者对图像内容进行解析，例如计算路面方程以判别是否有障碍物等，而不是对图像内容进行综合特征判别。

关于如何将指示信息传递给盲人，多数方案中采用了声音技术、振动以及机械触觉。由于盲人主要依靠听觉感知周围环境，因此“导路器”采用听觉则会占用盲人的听觉通道，使他们难以感知周围自然环境；而振动和其它机械触觉（触觉显示）装置则耗电量较大。如中国专利号CN201020626502.2，公开了一种基于立体视觉的导盲装置，该通过语音输出模块给出的语音提示；中国专利号 CN201610513329.7，公开了一种用于人体佩戴的具有红外全景深感知功能的导盲帽，该导盲帽采用立体图像采集、视差计算、并采用主动红外照明，以及微型电磁铁控制触点撞针结构。

发明内容

本发明提出一款基于人工智能的路面可行度指示器，该装置采用低功耗的微处理器，实时采集路面视频图像，并利用人工智能图像分析技术（例如人工神经网络技术）对眼前道路状况是否可行进行判断，最后将判别结果采用电致触觉方式传递给盲人，并且采用电池供电，整个系统可佩戴在人体上。

为实现上述目的，本发明的技术方案是：一种基于人工智能的路面可行度指示器，由微型摄像头、微处理器、触觉发生器组成，所述微处理器包括纹理特征计算模块、基于人工智能的可行度计算模块、触觉控制模块，所述微处理器信号输入端连接微型摄像头，通过微型摄像头实时采集彩色图像，并进行滤噪预处理后；由纹理特征计算模块依据纹理特征算法计算画面的纹理特征；再由基于人工智能的可行度计算模块依据图像的纹理特征，采用人工智能算法对当前画面的纹理特征进行“基于人工智能的可行度计算”，得出可行度级别；并通过触觉控制模块将可行度级别传递给触觉发生器，触觉发生器根据可行走级别产生不同强度的触觉刺激，使盲人感知到可行走级别信息。

所述触觉感知器采用电刺激的方式，制作成薄膜电路或其柔性电路，贴在盲人的皮肤上。所述薄膜电路上分布有电极，电极与微处理器相连，微处理器通过程序产生电脉冲，作用在电极上。

本发明的有益效果是：

本发明与现有技术相比区别：采用基于人工智能的图像分类技术对路面可行度进行分类判断，判别结果为路面的可行度级别，将路面可行度结果采用“电刺激触觉”方式传递给用户，而现有技术则采用其他不同的方式，如声音、机械触觉等方式。

本发明中所用的“基于人工智能的可行度计算”是一个重要的特征，它采用机器学习算法对纹理特征进行分类识别。该算法需要预先经过训练，训练过程可在PC计算机上实施，然后将训练的结果存储到本发明的装置中，以供微处理器中的程序调用。

本发明可制作成小巧的便携式产品，可以整体佩戴在盲人身体上。摄像头和微处理器部分可以作为一个整体持在手中、或者佩戴在额头等部位，而触觉发生器则需要佩戴在手指、或者手掌、或者面颊、或者胳臂等部位。本发明的供电可采用锂离子电池等大容量小体积的便携电源。

附图说明

图1为本发明的基于人工智能的路面可行度指示器的原理框图。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明，但不限于这里列出的具体器件型号和参数。软件模块的算法也可选择其它同类作用的算法。