1.一種基于智能手機的移動導盲系統(tǒng),其特征在于:包括基礎(chǔ)導航系統(tǒng)、綜合圖像處理系統(tǒng)和語音輔助系統(tǒng),
其中,所述基礎(chǔ)導航系統(tǒng)是通過獲取實時GPS信號,利用手機內(nèi)置的導航軟件對信號進行處理得到定位數(shù)據(jù),盲人通過語音輸入目的地信息后,系統(tǒng)規(guī)劃出行進路徑;
綜合圖像處理系統(tǒng)包括盲道路面識別模塊和交通路口辨識模塊,盲道路面識別模塊是利用智能手機的攝像頭實時采集盲道信息,通過處理實現(xiàn)對盲道區(qū)域的定位;交通路口辨識模塊是利用智能手機獲取交通路口的信息,在接近路口時通過對斑馬線的定位實現(xiàn)路口信息的辨識;
語音輔助系統(tǒng)將各系統(tǒng)的處理結(jié)果轉(zhuǎn)換為相應的提示語音反饋給盲人,引導盲人行進。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于智能手機的移動導盲系統(tǒng),其特征在于:所述盲道路面識別模塊包括盲道圖像預處理單元、圖像形態(tài)學處理單元、盲道區(qū)域粗定位單元、盲道區(qū)域精定位單元,
盲道圖像預處理單元接收攝像頭采集的盲道圖像,對盲道圖像進行色彩空間的映射變換,提取相應的色彩分量并進行圖像的灰度化和二值化處理;
圖像形態(tài)學處理單元對盲道圖像預處理單元處理后的盲道圖像進行腐蝕操作或膨脹操作或者二者的組合操作;
盲道區(qū)域粗定位單元是在完成上述兩個單元處理之后,首先對盲道進行色差盲道和無色差盲道的類型判斷和處理,其次進行有無拐點的判定和處理,再對拐角判定處理之后的圖像進行連續(xù)性檢測,對存在障礙的圖像進行障礙檢測,實現(xiàn)盲道粗定位;
盲道區(qū)域精定位單元是在盲道粗定位處理之后的圖像進行歸一化處理,然后針對白色像素依次進行行和列的掃描,確定盲道部分的左右和上下邊界,同時在原始圖像中標記出邊界的輪廓,實現(xiàn)盲道精定位。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的基于智能手機的移動導盲系統(tǒng),其特征在于:所述交通路口辨識模塊包括交通路口辨別單元、斑馬線圖像預處理單元、斑馬線區(qū)域粗定位單元和斑馬線區(qū)域精定位單元,
交通路口辨別單元辨別交通路口的信息,并通過攝像頭拍攝斑馬線圖像;
斑馬線圖像預處理單元接收攝像頭采集的斑馬線圖像,對斑馬線圖像進行色彩空間的映射變換,提取相應的色彩分量并進行圖像的灰度化和二值化處理;
斑馬線區(qū)域粗定位單元將預處理后的斑馬線圖像首先進行形態(tài)學的腐蝕、膨脹或者二者的組合操作,然后進行圖像的分割和邊緣的檢測來大致確定斑馬線的區(qū)域邊界,實現(xiàn)斑馬線區(qū)域的粗定位;
斑馬線區(qū)域精定位單元針對斑馬線粗定位進一步修正,實現(xiàn)斑馬線的精定位,以此來指引盲人準確的接近斑馬線并安全通過路口。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于智能手機的移動導盲系統(tǒng),其特征在于:所述交通路口辨別單元利用智能手機的多模感知器在即將接近路口時識別路口,通過手機麥克風對路口提示音進行探測同時檢測盲杖接觸地面的聲音,之后通過攝像頭對斑馬線進行檢測,推斷出相對的位置,并利用方向傳感器、電子羅盤和加速度計對盲人的行進方向進行判定。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于智能手機的移動導盲系統(tǒng),其特征在于:斑馬線圖像預處理單元首先獲取拍攝的斑馬線圖像,得到圖像的基本參數(shù),先對進行色彩空間的映射,將RGB顏色空間的圖像轉(zhuǎn)換成Lab顏色模式或者YUV模式,然后利用灰度化方法得到斑馬線圖像的灰度圖像,然后通過直方圖均衡化的處理加大圖像的對比度,再對圖像進行平滑和二值化處理。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于智能手機的移動導盲系統(tǒng),其特征在于:斑馬線區(qū)域粗定位單元按路口感知→形態(tài)學處理→OTSU閾值分割→Canny邊緣檢測與Hough直線查找進行處理。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于智能手機的移動導盲系統(tǒng),其特征在于:斑馬線區(qū)域精定位單元針對斑馬線粗定位過程中的計算與斑馬線圖像的拍攝角度進一步修正,同時利用獲取的斑馬線邊界來修正拍攝角度,經(jīng)過不斷地計算和修正,實現(xiàn)斑馬線的精定位。