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基于双层路径规划的智能导盲系统设计与实现

目录

文档综述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．2

1.1研究背景与意义．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3

1.2研究目标与内容．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．6

1.3研究方法与技术路线．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．7

相关技术与工具．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．8

2.1路径规划算法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．9

2.2智能导盲技术．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．10

2.3开发环境与工具．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．11

系统需求分析与设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．13

3.1用户需求分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．14

3.2系统功能需求．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．15

3.3系统性能需求．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．17

3.4系统总体设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．18

双层路径规划算法研究．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．19

4.1路径规划算法概述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．22

4.2双层路径规划模型构建．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．23

4.3算法实现与优化．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．24

智能导盲系统设计与实现．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．25

5.1系统架构设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．26

5.2导盲设备设计与选型．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．27

5.3系统功能实现与测试．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．29

实验与评估．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．31

6.1实验环境搭建．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．32

6.2实验方案设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．34

6.3实验结果与分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．35

6.4系统性能评估．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．37

结论与展望．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．39

7.1研究成果总结．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．40

7.2存在问题与改进方向．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．41

7.3未来工作展望．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．42

1.文档综述

随着人工智能技术的不断发展，智能导盲系统在盲人生活中的应用越来越广泛。本文综述了基于双层路径规划的智能导盲系统的设计与实现的相关研究。

（1）双层路径规划

双层路径规划是指在导盲系统中，首先为盲人提供一个大致的路径规划，然后在实际行走过程中根据实时环境信息对路径进行动态调整。这种规划方法可以提高盲人的自主性和安全性。

序号

规划层次

目标

1

大致路径规划

提供从起点到终点的基本方向

2

实时动态调整

根据实时环境信息对路径进行微调

（2）智能导盲系统

智能导盲系统是一种结合了计算机视觉、传感器技术、地内容导航等多种技术的综合性系统。通过这些技术，智能导盲系统可以为盲人提供实时的环境信息、路径规划和导航服务。

组件

功能

感知模块

收集周围环境信息，如障碍物、道路标志等

计算模块

对收集到的信息进行处理和分析，生成路径规划方案

控制