专利名称:基于图像识别技术的全自动可载人导盲车的制作方法
技术领域:
本实用新型涉及一种基于图像识别技术的全自动可载人导盲车,属于残疾人专用交通工具领域。
背景技术:
随着科技和人类文明的不断进步,残疾人有权利享受现代化科技带来的一系列有益成果。作为盲人,更应该有机会通过现代科技创造的成果来亲身感受这个世界的变化。早期的导盲措施多为导盲犬和导盲手杖;后期随着科技发展,导盲眼镜和导盲机器人也面向盲人消费者。各大科研机构和专业人员也在不断探索创新和改进导盲设备的一系列方法, 类似基于超声波盲道探测技术的导盲车也有专利公布。无论哪种研究最终都没有实现盲人自动驾车出行的效果,导盲设备只是盲人出行的指路工具。
实用新型内容本实用新型要解决的而技术问题是针对现有导盲设备存在的问题,结合发明人长期的实践经验,以图像识别模板比对技术为核心,设计出一种基于图像识别技术的全自动可载人导盲车。本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是该基于图像识别技术的全自动可载人导盲车,其特征在于包括盲道识别系统,语音导航系统,中控系统和动力系统,中控系统根据盲道识别系统和语音导航系统传递的系统信息,按照中控系统内嵌的控制策略控制动力系统的动作模式。所述的语音导航系统包括一能够对行进路线语音导航和行进路线的自由设定的 GPS语音导航�?椋珿PRS通信模块,语音识别�?楹陀镆舻己较低持醒肟刂颇?椋灰荒芄皇姑と顺抵饔胪饨绲耐ɑ傲岛褪迪纸艏鼻榭鱿碌脑冻炭刂频腉PRS通信�?椋灰荒芄换袢∮镆粜畔ⅲ⒔渥晃低持噶钐峁└镆舻己较低持醒肟刂颇?榈挠镆羰侗鹉?楹鸵荒芄蛔酆洗碛镆羰侗鹉?�。所述的盲道识别系统包括路况识别�?椋さ朗侗鹉?楹兔さ朗侗鹣低持醒肟刂颇?椋宦房鍪侗鹉?楹兔さ朗侗鹉?椴捎酶咚偻枷翊硇酒�。所述的中控系统包括一能够综合处理通信管理�?榛袢〉募词毕低承畔ⅲ⒕咛蹇刂谱运?榈南喙囟鞯奈⒋砟?椋荒芄皇迪种锌叵低秤朊さ朗侗鹣低常镆舻己较低澈投ο低持涞募词蓖ㄐ殴芾砟?楹妥运?榈耐ㄐ殴芾砟?楹鸵荒芄皇迪肿こ凳钡闹肝剖侗鹚ê陀镆羰侗鹚ǎ乐钩盗颈坏恋淖运?�。所述的动力系统包括用于车辆的动力输出的动力驱动模块,用于车辆的左右转弯和前进后退的动力转向�?楹图词被袢≈锌叵低车目刂菩藕牛酆峡刂贫η?楹投ψ蚰?榈木咛宥鞯亩ο低持醒肟刂颇?�。所述的传递的系统信息为路况信息、盲道信息和即时语音导航信息。[0011]该基于图像识别技术的全自动可载人导盲车中控系统内嵌的控制策略的具体控制方法为步骤1 启动电源后中控系统进行软硬件初始化操作,系统工作正常转步骤2 ;否则,语音故障报警;步骤2 中控系统发出指令语音提示系统解锁操作,解锁成功转步骤3 ;否则,语音提示再次解锁操作,错误次数超过预设限定值,中控系统永久锁定;步骤3 中控系统发出指令,语音导航系统开启,等待识别语音信息指令,若收到语音信息指令,转步骤4 ;否则,语音提示输入语音信息,提示次数超过预设限定值后,中控系统自锁转步骤2;步骤4 语音导航系统接收到语音信息指令时,通过语音识别�?榻镆粜畔⒆低持噶睿⒔讼低持噶畲莞锌叵低常恢锌叵低掣荽讼低持噶羁刂艷PS语音导航�?楹虶PRS通信�?榈木咛宥鳎逼舳さ朗侗鹣低澈投ο低常街�5 ;步骤5 中控系统综合处理GPS语音导航�?樾畔ⅲ珿PRS通信�?樾畔⒑兔さ朗侗鹣低承畔ⅲ⒕荽私卸ο低车氖凳笨刂�。与现有技术相比,本实用新型基于图像识别技术的全自动可载人导盲车所具有的有益效果是本实用新型的基于图像识别技术的全自动可载人导盲,采用图像识别技术进行盲道探测和盲道定位,确保了行进路线的安全性和准确性;利用GPRS通信�?橹械脑冻炭刂乒δ芎屯ɑ肮δ埽繁A嗣と擞龅浇艏鼻榭鍪毙谐档陌踩裕徊捎肎PS语音导航�?槭迪至诵谐德烦痰淖杂缮瓒ǎ槐臼涤眯滦偷幕谕枷袷侗鸺际醯娜远稍厝说济こ担捎弥悄芑潭冉细叩目刂品椒ǎ蟮馗纳屏四壳懊と顺鲂械南肿矗嵘嗣と说纳钪柿浚俏蠢床屑踩松踔潦钦5睦夏耆思莩党鲂械睦硐氪焦ぞ�。
图1是本实用新型基于图像识别技术的全自动可载人导盲车的结构框图;图2是本实用新型基于图像识别技术的全自动可载人导盲车出行路况演示图;图3是本实用新型基于图像识别技术的全自动可载人导盲车中控系统控制策略框图。图1-3为本实用新型基于图像识别技术的全自动可载人导盲车的最佳实施例。其中图2中,1、4、5、8、9为导盲车所处道路上的不同位置 2道路行人 3道路车辆6提示盲道7斑马线10交通信号灯11行进盲道12直行标志13道路中心线 14中心圈15导盲车所处位置9的后方车辆16导盲车所处位置9的前方车辆。
具体实施方式
以下结合附图1-3对基于图像识别技术的全自动可载人导盲车进行详细说明。如图1所示为本实用新型基于图像识别技术的全自动可载人导盲车的结构框图, 包括盲道识别系统,语音导航系统,中控系统和动力系统;中控系统根据盲道识别系统和语音导航系统传递的系统信息,系统信息为路况信息、盲道信息和即时语音导航信息。按照中控系统内嵌的控制策略具体控制动力系统的动作模式。[0026]盲道识别系统包括路况识别�?椋さ朗侗鹉?楹兔さ朗侗鹣低持醒肟刂颇?椋� 路况识别�?橹饕捎酶咚偻枷翊硇酒投说娜鏦99713图像处理芯片,高端的如日本 NEC的图像并行处理芯片IMAPCAR2,及美国TI公司的TM320C6X等,通过在线模板比对技术来实现道路障碍物识别,道路行人识别,交通标志识别和道路车辆识别,如斑马线、停车转弯标志、信号灯及其其它标志,行人姿态特征、前后左右的车辆行驶特征、路口等,该�?榛箍梢允迪肿远闯倒δ埽幻さ朗侗鹉?橹饕捎酶咚偻枷翊硇酒ü谙吣0灞榷约际趵词迪置さ捞讲夂兔さ蓝ㄎ唬繁3盗狙孛さ篮兔さ蓝辖映龅牡缆菲轿劝踩诵校缛舨杉胶岽┞砺沸腥送枷袷保锌叵低尘怂阌氡榷裕⒏菪腥俗颂牒岽┧俣�、前后左右道路情况等参数,智能判断安全距离和根据安全距离要求进一步采取措施,如刹车、变道等;盲道识别系统中央控制�?橹饕涸鹇房鍪侗鹉?楹兔さ朗侗鹉?榈木咛宥鳎蔽锌叵低程峁┘词甭房鲂畔⒑兔さ佬畔�。语音导航系统包括GPS语音导航模块,GPRS通信�?椋镆羰侗鹉?楹陀镆舻己较低持醒肟刂颇?椋挥镆羰侗鹉?椴捎玫挠镆羰侗鹦酒缫陨蠺RODIO公司的QN(^60,还有诸如RSC-100/164T,RSC-300/364, RSC4XX等,GPS语音导航模块主要负责行进路线语音导航和行进路线的自由设定;GPRS通信�?橹饕涸鹈と顺抵饔胪饨绲耐ɑ傲岛褪迪纸艏鼻榭鱿碌脑冻炭刂乒δ埽梢越杏镆艉投绦帕街址绞降脑冻炭刂疲挥镆羰侗鹉?橹饕涸鸹袢∮镆粜畔ⅲ⒔渥晃低持噶钐峁└镆舻己较低持醒肟刂颇?椋挥镆舻己较低持醒肟刂颇?樽酆洗碛镆羰侗鹉?椋珿PRS通信模块和GPS语音导航�?榈木咛宥鳎蔽锌叵低程峁┘词庇镆舻己叫畔�。中控系统包括微处理�?椋ㄐ殴芾砟?楹妥运?椋晃⒋砟?樽酆洗硗ㄐ殴芾砟?榛袢〉募笆毕低承畔ⅲ⒕咛蹇刂浦肝剖侗鹱运?榈南喙囟鳎晃⒋砟?榭梢圆捎肈SP如美国TI公司的2407J402等或是与之相当的高速数据处理芯片,通信管理�?橹饕涸鹬锌叵低秤朊さ朗侗鹣低常镆舻己较低澈投ο低持涞募词蓖ㄐ牛蛔运?橹饕涸鹱こ凳钡闹肝剖侗鹚ê陀镆羰侗鹚ǎ乐钩盗驹谧こ凳钡囊馔獠僮鳎约胺乐钩盗颈坏�。动力系统包括动力驱动�?椋ψ蚰?楹投ο低持醒肟刂颇?椋欢η?橹饕ǘΦ绯刈椋蠊β手绷鞯缁投Υ低常饕涸鸪盗镜亩κ涑觯欢ψ蚰?橹饕涸鸪盗镜淖笥易浜颓敖笸说榷鳎欢ο低持醒肟刂颇?榧词被袢≈锌叵低车目刂菩藕牛酆峡刂贫η?楹投ψ蚰?榈木咛宥�。盲道识别系统中央控制�?椋镆舻己较低持醒肟刂颇?楹投ο低持醒肟刂颇?榫刹捎靡话闶荽砟芰Φ牡テ鏝EC的0881,0882单片机等或微处理器来进行主要数据处理操作。如图3所示为本实用新型基于图像识别技术的全自动可载人导盲车中控系统控制策略框图,具体控制策略如下步骤1启动电源后中控系统进行软硬件初始化操作,系统工作正常转步骤2 ;否则,语音故障报警;步骤2中控系统发出指令语音提示系统解锁操作,解锁成功转步骤3 ;否则,语音提示再次解锁操作,错误次数超过预设限定值,中控系统永久锁定;错误次数一般限定在 3-10次之间,解锁方式主要是语音识别和指纹识别解锁;[0034]步骤3中控系统发出指令,语音导航系统开启,等待识别语音信息指令,若收到语音信息指令,转步骤4 ;否则,语音提示输入语音信息,提示次数超过预设限定值后,中控系统自锁转步骤2 ;提示输入次数一般限定在3-10次之间,语音信息指令采用�:畔⒅噶睿粗噶钪兄灰兄锌叵低持付ㄖ噶钚畔⒈憧纱シ⑹录鳎徊街�4语音导航系统接收到语音信息指令时,通过语音识别�?榻镆粜畔⒆低持噶睿⒔讼低持噶畲莞锌叵低常恢锌叵低掣荽讼低持噶羁刂艷PS语音导航�?楹虶PRS通信�?榈木咛宥鳎逼舳さ朗侗鹣低澈投ο低常街�5 ;中控系统根据语音指令信息,通过控制GPS语音导航�?椋远范ㄗ罴研薪聊康牡芈废撸珿PRS 通信�?橹饕糜谌粘Mɑ昂徒艏鼻榭鱿率迪衷冻炭刂频墓δ埽疵と顺抵髦付等丝梢酝ü镆艋蚴嵌绦欧绞皆冻炭刂萍菔怀盗荆凰懈髂?榈牟僮骶ü镆羰侗鹉?榛竦玫南低持噶睿ü锌叵低车淖酆洗砗罄慈范ň咛宥饔畔燃叮徊街�5中控系统综合处理GPS语音导航模块信息,GPRS通信�?樾畔⒑兔さ朗侗鹣低承畔ⅲ⒕荽私卸ο低车氖凳笨刂啤>咛逦髦肿洌敖笸耍3担闯岛图本鹊仁录鳎ü锌叵低扯曰袢〉母髂?楹拖低承畔⒅噶罱凶酆洗砗蠼锌刂�。如图2所示为本实用新型基于图像识别技术的全自动可载人导盲车出行路况演示图;情况一当本实用新型基于图像识别技术的全自动可载人导盲车处于道路位置1 时,盲道识别系统通过其内的路况识别模块探测到道路行人2时,其根据高速图像处理芯片内已有的道路行人影像模板,通过在线模板比对技术及时判定道路行人2的行为特征, 并将比对结果发送给中控系统,中控系统根据获得的路况信息(距行人的车距,行人行进特征等),发送指令自动控制动力系统的具体动作;如若在线模板比对结果为行人快速行进,则中控系统根据获得的路况信息及时发送指令给动力系统自动降低车速,并语音提示车主前方道路情况为有行人急行;情况二 当本实用新型基于图像识别技术的全自动可载人导盲车处于道路位置4 时,盲道识别系统通过其内的路况识别�?樘讲獾降缆烦盗�3时,其根据高速图像处理芯片内已有的道路车辆影像模板,通过在线模板比对技术及时判定道路车辆3的行为特征, 并将比对结果发送给中控系统,中控系统根据获得的路况信息(距车辆的车距,车辆行进特征(速度,直行,拐弯等),车型,车牌号等),发送指令自动控制动力系统的具体动作;如若在线模板比对结果为车辆拐弯,则中控系统根据获得的路况信息及时发送指令给动力系统自动降低车速,并语音提示车主前方道路情况为有道路车辆转弯;情况三当本实用新型基于图像识别技术的全自动可载人导盲车处于道路位置5 时,盲道识别系统通过其内的盲道识别�?樘讲獾教崾久さ�6时,其根据高速图像处理芯片内已有的提示盲道影像模板,通过在线模板比对技术及时判定前方道路为转弯,十字路口,地面高低状况等路况,并将比对结果发送给中控系统,中控系统根据获得的盲道识别信息,发送指令自动控制动力系统的具体动作,并同时语音提示盲人车主,进行下一步行进操作;如若在线模板比对结果为前方地面突起,则中控系统根据获得的盲道识别信息及时发送指令给动力系统自动降低车速,并语音提示车主前方道路情况为地面突起,并要求提示下一步行进操作(如继续降低车速等);[0041]情况四当本实用新型基于图像识别技术的全自动可载人导盲车处于道路位置8 时,盲道识别系统通过其内的路况识别�?樘讲獾桨呗硐�7时,其根据高速图像处理芯片内已有的道路交通标志影像模板,通过在线模板比对技术及时判定前方道路为人行横道, 当路况识别模块探测到交通信号灯10时,其根据高速图像处理芯片内已有的道路交通标志影像模板通过在线模板比对技术及时判定前方道路交通信号为通行,停止等信号,并将比对结果发送给中控系统,中控系统根据获得的道路交通标志识别信息,发送指令自动控制动力系统的具体动作,并同时语音提示盲人车主;如若在线模板比对结果为前方绿灯通行,道路标志为斑马线,则中控系统根据获得的道路交通标志信息及时发送指令给动力系统自动控制车速,并语音提示车主前方道路情况为人行横道无行人,交通指示灯为通行信号;情况五当本实用新型基于图像识别技术的全自动可载人导盲车处于道路位置9 时,盲道识别系统通过其内的路况识别�?樘讲獾角昂蠓匠盗�16和15时,其利用高速图像处理芯片实时采集前后方车辆影像,并及时进行前后方车辆影像的实时在线模板比对,并将比对信息发送给中控系统;中控系统根据实时车辆影像模板比对信息,确定前后方车辆 16和15的车距和行车速度,并根据此车辆信息自动控制本实用新型导盲车动力系统的行进速度,同时语音提示盲人车主前后方车辆行进特征(车速,车距等);以上各种情况,所有路段运行均由GPS语音导航系统和中控系统配合动力系统完成;在遇到紧急情况时,中控系统都将控制动力系统停车作为控制优先级,将触发GPRS通信�?橹械脑冻炭刂乒δ�(自动发短信或接通盲人车主预先设定的求救号码)作为控制次优先级,以此避免意外情况的发生,保障人身安全。以上所述,仅是本实用新型的较佳实施例而已,并非是对本实用新型作其它形式的限制,任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本实用新型技术方案内容,依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型,仍属于本实用新型技术方案的保护范围。
权利要求1.一种基于图像识别技术的全自动可载人导盲车,其特征在于包括盲道识别系统, 语音导航系统,中控系统和动力系统,中控系统根据盲道识别系统和语音导航系统传递的系统信息,按照中控系统内嵌的控制策略控制动力系统的动作模式。
2.根据权利要求1所述的基于图像识别技术的全自动可载人导盲车,其特征在于所述的语音导航系统包括一能够对行进路线语音导航和行进路线的自由设定的GPS语音导航模块,GPRS通信�?椋镆羰侗鹉?楹陀镆舻己较低持醒肟刂颇?椋灰荒芄皇姑と顺抵饔胪饨绲耐ɑ傲岛褪迪纸艏鼻榭鱿碌脑冻炭刂频腉PRS通信�?椋灰荒芄换袢∮镆粜畔ⅲ� 并将其转换为系统指令提供给语音导航系统中央控制�?榈挠镆羰侗鹉?楹鸵荒芄蛔酆洗碛镆羰侗鹉?�。
3.根据权利要求1所述的基于图像识别技术的全自动可载人导盲车,其特征在于所述的盲道识别系统包括路况识别模块,盲道识别�?楹兔さ朗侗鹣低持醒肟刂颇?椋宦房鍪侗鹉?楹兔さ朗侗鹉?椴捎酶咚偻枷翊硇酒�。
4.根据权利要求1所述的基于图像识别技术的全自动可载人导盲车,其特征在于所述的中控系统包括一能够综合处理通信管理�?榛袢〉募词毕低承畔ⅲ⒕咛蹇刂谱运?榈南喙囟鞯奈⒋砟?椋荒芄皇迪种锌叵低秤朊さ朗侗鹣低常镆舻己较低澈投ο低持涞募词蓖ㄐ殴芾砟?楹妥运?榈耐ㄐ殴芾砟?楹鸵荒芄皇迪肿こ凳钡闹肝剖侗鹚ê陀镆羰侗鹚ǎ乐钩盗颈坏恋淖运?椤�
5.根据权利要求1所述的基于图像识别技术的全自动可载人导盲车,其特征在于所述的动力系统包括用于车辆的动力输出的动力驱动�?椋糜诔盗镜淖笥易浜颓敖笸说亩ψ蚰?楹图词被袢≈锌叵低车目刂菩藕牛酆峡刂贫η?楹投ψ蚰?榈木咛宥鞯亩ο低持醒肟刂颇?�。
6.根据权利要求1所述的基于图像识别技术的全自动可载人导盲车,其特征在于所述的传递的系统信息为路况信息、盲道信息和即时语音导航信息。
专利摘要一种基于图像识别技术的全自动可载人导盲车,属于残疾人专用交通工具领域。包括盲道识别系统,语音导航系统,中控系统和动力系统,中控系统根据盲道识别系统和语音导航系统传递的系统信息,按照中控系统内嵌的控制策略控制动力系统的动作模式。采用图像识别技术进行盲道探测和盲道定位,确保了行进路线的安全性和准确性;利用GPRS通信�?橹械脑冻炭刂乒δ芎屯ɑ肮δ埽繁A嗣と擞龅浇艏鼻榭鍪毙谐档陌踩裕徊捎肎PS语音导航�?槭迪至诵谐德烦痰淖杂缮瓒ǎ槐臼涤眯滦偷幕谕枷袷侗鸺际醯娜远稍厝说济こ担捎弥悄芑潭冉细叩目刂品椒ǎ蟮馗纳屏四壳懊と顺鲂械南肿矗嵘嗣と说纳钪柿浚俏蠢床屑踩松踔潦钦5睦夏耆思莩党鲂械睦硐氪焦ぞ�。
文档编号G01C21/26GK202011393SQ20112005647
公开日2011年10月19日 申请日期2011年3月5日 优先权日2011年3月5日
发明者刘东林, 宫春勇, 赵华, 高小群, 高述辕 申请人:山东申普交通科技有限公司