基于三维重建的智能导盲仪发展应用

基金项 目：２０１７年 东南大学成贤学院大学生 实践创新 项 目。
Biblioteka Baidu【参考文 献 】
作者简介 侯睿（１９９４一），男，江苏南京人，本科在读，研究方向：
［１】吴国经 ．单片机ｌ应用技 术 ［Ｍ】．北京 ；中国电力 出版社 ．２００４： 自动化及其控制。
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信 息记 录 材料 ２ ０１ ８年 １１月 第１ ９卷 第１１期
解路况信息，还能了解 自己的位置信息 。
要来源 ，因此，盲人在 日常生活和安全行进方面受到很大
根据 当前 的行业背景 ，并在阅读大量参考文献的基础 的制约 。在现实生活 中，大多数 的盲人都是通过普通的盲
上，从技术角度和市场 角度两个方面完成项 目的整体设计 。 杖来辅助行走的，这种盲杖只是一根普通的长杆 ，它只能
方面存在 明显 的优 势。为我们将来 的市场推广奠定了 良好 是使用者在行进时 需要不断进行扫描探测动作 ，而发现障
课外生活，提 高了我们的动手能力。培养 了我们的团队合 ｌ０．
作意识 ，让我们在实践中验证 了课堂上所学的知识 ，提好 ［２】王继祥 ．物联 网发展推动 中国智慧物流 变革 ［Ｊ】．物流技术
整个项 目最后 需要实现双 目视觉图像 的获取、计算视差、 探测局部 的障碍物 ，存在着太多的不足 。导盲犬虽然可 以
生成空间坐标 、根据 空间坐标进 行模式分类 、根据分类结 协助 引导盲人行进 ，但存在训练周期和适应 期过长 、成本
果实现地形图的生成、指南针传 感器和 ＧＰＳ模块信息的获 较 高的缺点，这也使导盲犬的使用率并不高 。
们 解 决 很 多难 点 ，在 识别 模 块 部 分 更是 亲 自做 实验 来 让 我 ［４］刘军张洋 ．原子教你玩 ＳＴＭ３２［ｉ］．北京航 空航天大学出版社， 们 更 好 的学 习 了解 。最后 我 衷 心 的感 谢 帮 助 过我 的人 ，不 ２０】３．
仅让我学到书本 以外的知识更让我学到了许多人生哲理 。
信 息记 录材料 ２ ０１ ８年 １ １月 第 １ ９卷第 １ １期
基 于 三维 重建 的智 能导 盲仪 发 展 应 用
高 珊 ， 刘春 艳 ， 贾焦 予 （长春 理 工 大 学 光 电信 息 学 院 吉林 长春 １ ３ ０ ０ ０ ０）
【摘要 】本文所设计研 究的系统是以双 目视 觉测量技术为基础 ，通过三维重建方式设计 的导盲 系统，其双 目视 觉测
基 于 ＢＰ神经 网络 的水 华预测模型及其敏感性分析
王 重 阳 ， 马 菁 华 ， 吴睿 钰 ，严 泽 凡 （１华 北理 工 大 学 化 学工 程 学 院 河 北 唐 山 ０６ ３ ００ ０） （２华 北 理 工 大 学 信 息工 程 学 院 河 北 唐 山 ０６ ３ ０ ０ ０）
取、语音模块等部分 。
为 了协助盲人 安全行进 ，提高他们 的生活质量 ，世界
针对现在市场 上存在 的主要导盲产 品，我们设计的产 各 国一直在 进行着 电子导盲系统 的研制。已经成功研制 的
品具备一定的竞争力，尤其在价格 、便携性、实用角度等 电子导盲系统主要是超声波导盲仪 。超声波 导盲仪 的缺陷
目前 由于技术水平 的限制 ，以及社会关注度 的不够 ，
有大幅度的提 高，使得盲人能够准确 的了解当前的路况信 盲人的导航 问题一直没有得到很好地解决 。盲人是残疾人
息 ，方便盲人 的出行，这也正是本项 目的特色和创新之处 。 当中一个特殊 的群 体，他们 由于先天或后天的生理缺陷丧
同时本 项 目还增加 了方向和位置信 息，使得盲人不仅能 了 失了视觉资讯 ，然而视觉资讯是人类获得知识和经验 的主
移动式机器人在功能上比较完善，但是硬件和开发成本太高，并且体积庞大，在行动范围上受地形影响很大；穿戴式导 盲仪重量较 重，成本较高，无法给盲 人提供心理上 的安全感；引导式手杖是 目前相对理想的一种导盲仪 ，但是还存在体
积大、不宜携带等缺点。因此，基于三维重建的智能导盲仪存在市场基础 ，而且在价格、实用性等方面具备竞争力。
【关键词 ｌ导盲仪；三 维重建；市场发展
【中图分类号１ ＴＨ７８９
【文献标识码】Ａ
【文章编号】１００９－５６２４（２０１８）１１－００８０－０２
１基本情况介绍
的基础 。
以三维重建为技术核心，通过三维重建生成景深图像 ， ２导盲仪技术独特性
同时配合姿位传感器 ，从而得到三维空 间坐标。根据三维
了对理论知识的认识与应用。其次要感谢我 的指导老师辛 与 应 用 ， ２０１０（６）： ３０－３５．
海燕 ，辛老师给 了我们很大的帮助，从驱动模块的选用到 ［３］戴 定 一 ．物 联 网与 智 能 物 流 ［Ｊ］．中 国 物 流 与 采 购， 编程 ，老师多次提 出了宝贵的建议，利用午休时间带领我 ２０１０（８）： ３４－３６．
量技术在智能机器人导航、参数检测、三维测量等领域已有诸多研究和应用，但在导盲系统中还未见有所应用。目前市
场上存在的导盲仪大致可以分为四类，即超声波导盲仪、移动式机器人、穿戴式导盲仪和引导式手杖。使用者在使用超
声波导盲仪 时需要不断的探测，发现障碍物后 ，必须经过附加测量才能知道其尺寸，并且超 声波不能探测凹坑等障碍物；
的方式将盲人 前进 的方向和 目前所在的位置传递给盲人 。 时本项 目还增加 了方向和位置信息，使得盲人不仅 能了解
通过上述一系列的过程 ，完成为盲人导航的任务 。
路况信 息，还能了解 自己的位置信息。
首 次使用双 目相机实现三维重建的功能，与传统 的超 ３市场分析和竞争分析
声波导盲仪相 比，有无可比拟的优势，稳定性、准确度都
首次使用双 目相机实现三维重建的功能，与传统 的超
空间坐标，便可 以得到地形 图，由地形 图判断前方是平地 声波导盲仪相 比有无可 比拟的优 势，稳定性、准确度都有
还是斜坡，抑或 台阶等情况 ，通过智能语音将信息传递给 大幅度 的提高，使得盲人能够准确 的了解当前 的路况信 息，
盲人 。同时使用指南针传感器和 ＧＰＳ模块，通过智能语音 方便盲人的出行，这也正是本项 目的特色和创新之处 。同