盲人实时景物辨知仪的设计及其研究.pdfVIP

盲人实时景物辨知仪的设计及其研究 苏重清 邢学刚 鲁 亮 大庆油田总医院，黑龙江 大庆 163001 [摘要] 将景物视为具有灰阶的黑白画面，然后将其亮度要么高于或要么低于一定灰度值的部分 用电路定义为 0，而将其余部分用电路定义为 1，由此将景物转换为仅由黑白两种颜色表示的“木 刻画”，再将此“木刻画”中的两种颜色中的一种用振动的像素表示出来供盲人触摸。盲人靠触 摸这种“木刻画”可一定程度地实时地辨知景物。其稍加改造还能辨别彩色景物。 [关键词] 盲人；木刻画；实时; 辨知; 景物;导盲 Design and Study of Scene Recognizing Device for the Blind SU Zhong-qing, XING Xue-Gang, LU Liang Daqing Oilfield General Hospital, Daqing Heilongjiang 163001 ，China Abstract Regard the scene as grey-scaled picture, define the areas of the picture where the brightness are either higher or lower than the threshold as electrical 0, and define the other areas of the picture as electrical 1, thus the scene is converted into the “woodcut”picture which possesses only both black and white colors. Then the black or white color is displayed with the vibrating pixels. By touching such kind of “woodcut” picture the blind can recognize the scene in some degree. The modified style can even recognize the scene in colors. Keywords the blind; woodcut; real-time; recognize; scene; the blind guide 1 问题的提出及其意义 据世界卫生组织统计, 全世界约有 4 千万盲人和 1.1 亿人正处于失明的危险中 [1] 。他们不 但使自己的生活质量下降而且给社会和家庭都带来了严重的负担。如果能让他们借助于仪器靠自 己一定程度地辨知周围的景物，不但能提高他们的生活质量和生命质量，而且能有效地减轻上述 负担。为此设计了盲人实时景物辨知仪并申请了专利[2] 。其详细内容可见专利局网站和作者网站 。 [3] [4]，但均未见具体电路，也未见其应用。本设计用光 目前有一些关于导视仪的研究和设计 传感器探测将景物成像为“木刻画”，探测所及可达正常眼睛能达到的距离、易于实现、成本不 高，稍加改造还能辨别彩色景物。 2 工作原理 该盲人实时景物辨知仪将景物看成一幅画，再将画面变成木刻画，木刻画凸起部分用振动的 点表示供触摸辨知。为达此目的，用镜头成像景物到光传感器平面矩阵 上将景物信息像素化，将其中高于或低于设定亮度阈值的像素用亮度甄 别电路甄别出来用对应的振动器矩阵的矩阵元振动表示，盲人触摸这些 振动的矩阵元构成的自动随景物变化而刷新的阴刻效果或阳刻效果的 像剪纸画或印章样的画面实时地辨知景物。如图 1 所示。 实际上其工作原理和数码相机的高度相似。不同的是为了能被容易 地触摸辨知将成像的“相片”灰阶级数减少到仅仅剩 1 比特，为了在成 本、体积和耗电等方面容易实现将成像的“相片”的像素减少。 图 1 振动头构成的画面 3