的图像处理算法的实时处理，对现场的场景进行处理、建模，识别盲人周围的障碍物、生活用品、标志物，处理得到的结果通过蓝WiFi控制模块返还给爱迪生芯片7，爱迪生芯片7根据返还的结果，通过蓝牙骨传导耳机8给盲人语音指示，同时根据障碍物的距离远近给出不同强度的震动。
[0041]本发明系统针对盲人患者的不同需求，利用图像处理及机器视觉算法对图像进行处理，将处理后的图像结果，如识别出某些标志物，通过视觉障碍患者熟悉的语音提示的方式输出，从而达到视觉辅助，帮助盲人生活的目的，同时系统内部有蓝牙控制模块、WiFi控制模块，在室内时可以通过WiFi连接互联网，盲人可以通过语音的方式自由上网，如语音去进行百度，听网络音乐等功能，而在室外的时候，通过蓝牙连接手机电子地图和GPS地位的信息，智能眼镜系统可以通过语音方式，给盲人以语音导航，接收电话，信息等功能。
[0042]本实施例中，爱迪生芯片7可以通过WiFi与互联网相连接、与服务器端连接，通过语音输入的方式进行智能上网，如完成语音搜索的功能。
[0043]本实施例中，爱迪生芯片7可以通过蓝牙部分与手机相连接，通过手机部分的电子地图和GPS模块，实现语音电子导航的功能，帮助盲人更好的在城市中生活。
[0044]本实施例中，爱迪生芯片7的传感器部分用于检测外部信息和眼镜所处状态并将信号传输给数爱迪生CPU中心；传感器部分包括但不限于红外传感器，加速度计，运动传感器，陀螺仪等各种传感器，它们各自将采集到的数据传到CPU，图像处理及机器视觉算法会利用这些数据进行分析。其中，红外传感器用于采集红外信号，以用于可能的夜间视野探测、或者用于障碍物距离检测；加速度计和陀螺仪分别采集眼镜的各个方向加速度以及角度。通过分析这些传感器采集的数据，爱迪生芯片7可以对将要显示的图像做出相应的处理。
[0045]作为一个优选方式，所述系统除了以上所述的实体部件外，爱迪生芯片7还包含配套的针对盲人设计的图像处理模块，本模块从高清摄像头实时地采集图像，传输到数据处理中心爱迪生CPU中利用图像处理模块(图像处理及机器视觉算法)对采集的图像进行处理，针对不同的视觉障碍患者，利用相应的图像处理及机器视觉算法对图像进行处理，检测图像中出现的物体，标志物等。
[0046]如图2所示，为系统的工作原理框图，工作流程包括如下步骤:
[0047]一、图像采集
[0048]该部分由眼镜前方的微型高清摄像头5完成，实现了图像的实时采集，采集的视频流到数据处理中心一一爱迪生芯片的CPU中，进行图像的分析和处理。
[0049]二、图像处理
[0050]该部分由系统的数据处理中心一一爱迪生芯片完成。微型高清摄像头5采集图片和视频流并将图片和视频流通过爱迪生芯片7上传到服务器端，图片和视频部分通过服务器端优秀的图像处理算法的实时处理，对现场的场景进行处理，建模，识别盲人周围的障碍物，生活用品，标志物，处理得到的结果用语音通过蓝牙骨传导耳机8给盲人相应的语音指示，同时根据障碍物的距离远近给出不同强度的震动，对于不在服务器端的数据库中的物体，使用机器学习算法，使得系统可以自动学习，将物体存入数据库中；同时本发明还可以根据微型高清摄像头5采集书本和报纸上的文字，通过文字识别算法，将文字转化为语音，通过耳机朗读给盲人听，帮助盲人能够无障碍阅读。
[0051]进一步的，所述数据处理中心的图像处理算法根据所需功能不同而有不同的设定，针对不同的患者有不同的图像处理算法与之对应。简单的物体识别算法放在爱迪生芯片7处理，能够迅速得到结果，复杂的数据处理在服务器端进行。
[0052]三、语音输出
[0053]数据处理中心一一爱迪生芯片7，将图像分析和处理得到的结果以语音的方式，通过骨传导耳，8输出到盲人的耳朵，从而实现语音辅助，语音朗读，帮助盲人能够了解周围的物体和环境，无障碍阅读，达到帮助盲人的目的。
[0054]如图3所示，为本发明开发出来的智能眼镜原型，非常轻便，易携带，功能丰富，实用性强，很适合盲人。盲人带上智能眼镜系统，智能眼镜系统的高清摄像头捕捉到书籍和报纸的文字图片和视频，爱迪生芯片7将图片和视频流通过WiFi实时传输到服务器端，服务器端利用文字识别算法，还有内部已有的数据库，进行快速匹配，识别文字，将结果返还给智能眼镜终端，智能眼镜终端通过骨传导耳机将识别的文字用语音朗读给盲人听。
[0055]本发明上述实施例中的智能眼镜系统采用英特尔爱迪生芯片，爱迪生芯片性能十分强大，体积却非常小，这样使它非常适合去做一款可穿戴设备。
[0056]本发明中服务器端采用图像处理算法对现场的场景进行实时处理、建模，识别盲人周围环境；使用机器学习算法，使得系统自动学习，将物体存入数据库中；同时对采集的书本和报纸上的文字识别并转化为语音，通过耳机朗读给盲人听，帮助盲人能够无障碍阅读。该眼镜可以与手机等现有的设备进行交互，较大程度上利用了现有的手机。简单的处理可以在眼镜的处理器上进行处理，而复杂的处理通过手机或者服务器端进行处理。蓝牙、WiFi模块的使用，极大的提升了眼镜的智能互联性。本发明更便捷性，轻便，实用性强，同时智能程度高，功能丰富。
[0057]以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。
【主权项】
1.一种针对全盲视觉障碍者的语音帮助智能眼镜系统，其特征在于，包括: 眼镜支架，用于安装及连接系统的各个部件以及方便用户佩戴； 高清摄像头，用于采集图像，设置在眼镜支架上； 多个传感器，用于检测外部信息和眼镜所处状态并将信号传输给数据处理中心； 数据处理中心，用于系统的总体控制，包括图像的采集、智能眼镜系统和服务器端数据处理、传感器数据的接受和处理、语音输出；所述数据处理中心使用英特尔爱迪生芯片； 所述数据处理中心和服务器云端均有数据处理，简单的物体识别算法放在数据处理中心处理，能够迅速得到结果，复杂的数据处理在服务器端进行；对于不在服务器端数据库中的物体，使用机器学习算法，使得系统自动学习，将物体存入数据库中，服务器端的数据库能帮助算法来迅速进行匹配物体，文字，达到快速识别的结果。2.根据权利要求1所述的一种针对全盲视觉障碍者的语音帮助智能眼镜系统，其特征在于，所述高清摄像头采集图片和视频流并将图片和视频流上传到服务器端，图片和视频部分通过服务器端的图像处理算法的实时处理，对现场的场景进行处理、建模，识别盲人周围的障碍物、生活用品、标志物，处理得到的结果通过蓝牙骨传导耳机给盲人语音指示。3.根据权利要求1所述的一种针对全盲视觉障碍者的语音帮助智能眼镜系统，其特征在于，所述高清摄像头采集的文字，通过文字识别算法转化为语音，通过耳机朗读给盲人听，帮助盲人实现无障碍阅读。4.根据权利要求1所述的一种针对全盲视觉障碍者的语音帮助智能眼镜系统，其特征在于，所述系统设有WiFi模块和蓝牙模块，通过WiFi连接互联网，盲人通过语音的方式自由上网；蓝牙模块连接手机电子地图和GPS地位的信息，通过语音方式给盲人以语音导航、接收电话、信息功能。5.根据权利要求4所述的一种针对全盲视觉障碍者的语音帮助智能眼镜系统，其特征在于，所述数据处理中心内置WiFi模块。6.根据权利要求4所述的一种针对全盲视觉障碍者的语音帮助智能眼镜系统，其特征在于，所述数据处理中心内置蓝牙模块，通过蓝牙模块连接手机和耳机，通过连接手机实现接收电话和短信的功能，短信以语音的方式读出来，同时通过利用手机内部的电子地图和GPS模块，将信息反馈到智能眼镜中，实现语音导航的功能，将盲人所在位置信息，如何达到目的地的信息通过语音的方式告诉盲人。7.根据权利要求1-6任一项所述的一种针对全盲视觉障碍者的语音帮助智能眼镜系统，其特征在于，所述数据处理中心内置传感器，用于检测外部信息和眼镜所处状态，所述传感器各自将采集到的数据传到数据处理中心的CPU，CPU的图像处理及机器视觉算法会利用这些数据进行分析；其中，红外传感器用于采集红外信号，以用于可能的夜间视野探测、或者用于障碍物距离检测；加速度计和陀螺仪分别采集眼镜的各个方向加速度以及角度；通过分析这些传感器采集的数据，数据处理中心对将要显示的图像做出相应的处理。8.根据权利要求1-6任一项所述的一种针对全盲视觉障碍者的语音帮助智能眼镜系统，其特征在于，所述蓝牙骨传导耳机给盲人语音指示，根据障碍物的距离远近给出不同强度的震动。9.根据权利要求1-6任一项所述的一种针对全盲视觉障碍者的语音帮助智能眼镜系统，其特征在于，所述数据处理中心图像处理算法根据所需功能不同而有不同的设定，针对不同的患者有不同的图像处理算法与之对应。
【专利摘要】本发明提供了一种针对全盲视觉障碍者的语音帮助智能眼镜系统，包括：眼镜支架；高清摄像采集设备；用于检测外部环境的各传感器；数据处理中心；本发明能实时地采集现实场景，并传到服务器端，服务器端采用图像处理算法对现场的场景进行实时处理、建模，识别盲人周围环境，结果通过蓝牙骨传导耳机给盲人语音指示，同时根据障碍物的距离远近给出不同强度的震动；使用机器学习算法，使得系统自动学习，将物体存入数据库中；同时本发明还对采集的书本和报纸上的文字识别并转化为语音，通过耳机朗读给盲人听，帮助盲人能够无障碍阅读；同实现时WiFi语音上网、蓝牙连接手机；本发明体积小，更具有便捷性，轻便，实用性，也更能够被盲人接受。
【IPC分类】A61F9/08
【公开号】CN104983511
【申请号】CN201510253836
【发明人】杨小康, 翟广涛, 兰枫, 胡春嘉, 李铎
【申请人】上海交通大学
【公开日】2015年10月21日
【申请日】2015年5月18日