[发明专利]一种基于电触觉的全色彩视觉替代装置

权利要求书

1.一种基于电触觉的全色彩视觉替代装置，其特征在于：所述视觉替代装置包括图像采集装置、图像处理装置、信号处理装置和刺激电极；所述刺激电极与人体多处敏感皮肤相接触；所述图像采集装置与图像处理装置通过数据接口相连；所述图像处理装置与信号处理装置相连；图像采集装置以摄像头采集图像或视频数据并把采集数据传输给图像处理装置；所述图像处理装置把采集数据按RGB颜色编码为三种分别代表RGB颜色信息的电位信息编码，并把编码后的电位信息送给信号处理装置；所述信号处理装置把三种电位信息编码分别转化为三种可被人体皮肤识别的电刺激信号后经刺激电极向人体皮肤输出。

2.根据权利要求1所述的一种基于电触觉的全色彩视觉替代装置，其特征在于：所述刺激电极为三组电极阵列，三组电极阵列分别接收信号处理装置输出的三种电刺激信号，三组电极阵列分别与人体的三处敏感皮肤相接触。

3.根据权利要求1所述的一种基于电触觉的全色彩视觉替代装置，其特征在于：所述电极阵列为4×4的电极阵列；三组电极阵列直接作用在三根手指的指腹关节的皮肤表层上以产生电触觉。

4.根据权利要求1所述的一种基于电触觉的全色彩视觉替代装置，其特征在于：所述图像采集装置在采集视频数据时，对视频进行压缩处理。

5.根据权利要求1所述的一种基于电触觉的全色彩视觉替代装置，其特征在于：在对采集数据编码时，所述图像处理装置把采集数据中每个像素点的RGB值提取出来以生成三种不同原色的图片，图像处理装置把这三种不同原色的图片转换成代表电位信息的数字信号后再传递给信号处理装置。

6.根据权利要求1所述的一种基于电触觉的全色彩视觉替代装置，其特征在于：所述信号处理装置包括多路分时电路；所述多路分时电路同时对三种分别代表RGB颜色信息的电位信息编码进行处理，将其同时转换为电刺激信号后向刺激电极输出。

7.根据权利要求1所述的一种基于电触觉的全色彩视觉替代装置，其特征在于：所述信号处理装置包括控制电路和电刺激工作电路，所述控制电路和电刺激工作电路之间以光电隔离电路进行隔离。

8.根据权利要求1所述的一种基于电触觉的全色彩视觉替代装置，其特征在于：所述图像采集装置与图像处理装置通过USB3.0接口相连。

9.根据权利要求1所述的一种基于电触觉的全色彩视觉替代装置，其特征在于：所述视觉替代装置通过训练学习方法让使用者能准确识别刺激电极的电刺激信号；所述训练学习方法依次包括以下步骤；

A1、首先以RGB的纯色图片让使用者通过视觉替代装置进行识别；

A2、当使用者已经能够识别出RGB这三种颜色之后，将图片替换为一些RGB的简单组合生成颜色的纯色图片，让使用者通过视觉替代装置进行识别；

A3、当使用者能对纯色图片熟练识别后，以生活场景图替代纯色图片让使用者通过视觉替代装置进行识别；

A4、当使用者能对生活场景图熟练识别后，把生活场景图替换为实时的生活场景的视频，让使用者通过视觉替代装置识别出视频中的图像信息。

10.根据权利要求9所述的一种基于电触觉的全色彩视觉替代装置，其特征在于：各步骤的评价标准都用识别的准确率和识别的时间来进行衡量，即规定一个准确率阈值w和一个识别时间阈值t0，只有当受训者在规定的时间阈值t0内能够准确地识别出图像里面的信息，且准确率达到阈值w以上，才可以进行下一个步骤的训练；所述训练方法包括正常人拓宽视觉和盲人重建视觉，正常人拓宽视觉、盲人重建视觉分别对应两套不同的评价标准中，两套评价标准中，准确率阈值w及识别时间阈值t0不同。