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2024-12-12 发布于广东
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基于机器视觉辅助避障的导盲手杖设计.docx

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基于机器视觉辅助避障的导盲手杖设计

一、内容概述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．2

研究背景与意义．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．2

国内外研究现状及发展趋势．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3

研究目的与内容．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4

二、导盲手杖现状分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．5

传统导盲手杖的缺陷．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．6

导盲手杖的现有功能．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．7

导盲手杖的改进需求．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．8

三、机器视觉技术概述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．9

机器视觉技术的基本原理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．10

机器视觉技术的应用领域．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．11

机器视觉技术在导盲手杖中的应用潜力．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．12

四、基于机器视觉的辅助避障系统设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．13

系统架构设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．13

硬件配置．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．15

软件算法设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．16

系统集成与调试．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．17

五、导盲手杖设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．19

手杖外观设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．20

手杖功能设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．21

手杖材料选择与工艺制作．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．22

手杖的人机工程学考虑．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．23

六、系统实验与性能评估．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．24

实验环境与设备．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．26

实验方法与步骤．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．27

实验结果分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．28

系统性能评估．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．29

七、结论与展望．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．30

研究成果总结．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．31

学术贡献与实际应用价值．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．32

未来研究方向与展望．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．34

一、内容概述

本文档旨在阐述一种基于机器视觉辅助的导盲手杖的设计概念。该设计通过集成先进的机器视觉系统，为视障用户提供一个更加安全和便捷的导航工具。机器视觉技术的应用能够实时识别周围环境，并据此提供避障指导，确保用户在行走过程中不会与障碍物发生碰撞，从而显著提高其独立性和生活质量。

1.研究背景与意义

随着社会的不断发展和人口老龄化趋势的加剧，视力障碍人群的数量也在逐渐增加。视力障碍者日常出行面临着巨大的挑战，尤其在复杂多变的城市环境中，导航定位和信息获取成为了他们需要克服的主要难题。因此，为他们设计和研发一种便携且具备高度智能化的辅助设备至关重要。基于机器视觉辅助避障的导盲手杖设计的出现，不仅能够提高视力障碍者的行动自由度和安全性，还代表了无障碍设计和人工智能领域融合创新的进步方向。此技术的开发和应用对于视力障碍人群的生活质量的提升有着极为重要的意义。当前阶段，借助先进的机器视觉技术实现自动避障、导航引导功能已成为行业内研究的重要方向之一。在