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    重庆时时彩后三做号: 基于振动触觉的环境信息感知器.pdf

    关 键 词:
    基于 振动 触觉 环境 信息 感知
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    摘要
    申请专利号:

    CN201110106340.9

    申请日:

    2011.04.27

    公开号:

    CN102217990A

    公开日:

    2011.10.19

    当前法律状态:

    撤回

    有效性:

    无权

    法律详情: 发明专利申请公布后的视为撤回IPC(主分类):A61F 9/08申请公布日:20111019|||实质审查的生效IPC(主分类):A61F 9/08申请日:20110427|||公开
    IPC分类号: A61F9/08 主分类号: A61F9/08
    申请人: 南京航空航天大学
    发明人: 陆熊; 徐晨曦; 赵浩
    地址: 210016 江苏省南京市白下区御道街29号
    优先权:
    专利代理机构: 南京经纬专利商标代理有限公司 32200 代理人: 许方
    PDF完整版下载: PDF下载
    法律状态
    申请(专利)号:

    CN201110106340.9

    授权公告号:

    ||||||

    法律状态公告日:

    2014.02.12|||2011.11.30|||2011.10.19

    法律状态类型:

    发明专利申请公布后的视为撤回|||实质审查的生效|||公开

    摘要

    本发明公开了一种基于振动触觉的环境信息感知器,属于盲人导航人机交互领域。该感知器的结构包括图像采集???、运动传感器、振动???、中央处理??楹偷缭?,图像采集??椴捎肅MOS双目摄像头,图像采集??楹驮硕衅鞣直鸶醒氪砟?樘峁┗肪惩枷裥畔⒑驮硕畔?,中央处理??榻街中畔⒔写砗铣?,得到驱动信号控制振动??榻姓穸?,给使用者以触觉提示。本发明基于力触觉再现技术实时地检测和表达环境信息,以振动触觉进行提示反馈,为盲人或弱视力者在较小的设备上进行环境感知提供了有效的解决方案。

    权利要求书

    权利要求书
    1.  一种基于振动触觉的环境信息感知器,包括中央处理??楹偷缭?,其特征在于:
    还包括图像采集???、运动传感器和振动???,其中:图像采集??楹驮硕衅鞯氖涑鼍又醒氪砟??,中央处理??榈氖涑隽诱穸??,电源分别给中央处理???、运动传感器和振动??楣┑?。

    2.  根据权利要求1所述的基于振动触觉的环境信息感知器,其特征在于:所述图像采集??槭怯闪礁鯟MOS图像传感器组成的双目摄像头。

    3.  根据权利要求1所述的基于振动触觉的环境信息感知器,其特征在于:所述中央处理??椴捎们度胧紻SP+ARM处理器。

    4.  根据权利要求1所述的基于振动触觉的环境信息感知器,其特征在于:所述振动??槭怯扇稣穸露髯槌?。

    5.  根据权利要求1所述的基于振动触觉的环境信息感知器,其特征在于:所述电源采用便携式电池供电。

    说明书

    说明书基于振动触觉的环境信息感知器
    技术领域
    本发明涉及一种力触觉人机交互装置,尤其涉及一种基于振动触觉的盲人导航人机交互装置及其交互方法,属于盲人导航人机交互领域。
    背景技术
    虚拟现实技术是现在国内外的研究热点,触觉再现则是其中的重要组成部分,随着研究的深入,触觉再现将更多地进行实用性的研究。
    物体的一个非常重要的触觉特征是它具有表面纹理信息,人们可以通过触摸物体获得这种感觉。在虚拟现实或遥操作领域,将虚拟或远地的物体纹理信息再现并作用于操作者手部,不仅可以增强系统的临场感,而且可以帮助操作者识别不同特性的虚拟物体。虚拟纹理再现技术近几年已成为虚拟现实和遥操作领域研究的前沿技术。
    触觉是人的皮肤与外界刺激物接触所引起的一种皮肤感觉,包括对皮肤的压觉和振动觉,是盲人感知外界事物和补偿视觉缺陷的主要途径之一。触觉在盲人定向行走以及认识外界事物、阅读盲文中起着重要作用。盲人使用触觉不能感知到事物的颜色、亮度和触觉范围之外的事物,但他们的触觉可以感知到事物的温度、硬度、质地等。
    目前,还未出现基于虚拟现实技术的盲人辅助装置,基于超声波或雷达式的导盲装置并未能取得良好的应用效果,盲人的行动范围在没有他人辅助的情况下仍然比较局限。
    发明内容
    本发明针对盲人或弱视力者独立出行的问题,而提出一种融合虚拟现实技术的基于振动触觉的环境信息感知器。
    该感知器的结构包括图像采集???、运动传感器、振动???、中央处理??楹偷缭?,其中:图像采集??楹驮硕衅鞯氖涑鼍又醒氪砟??,中央处理??榈氖涑隽诱穸??,电源分别给中央处理???、运动传感器和振动??楣┑?。
    优选地,图像采集??椴捎昧礁鯟MOS图像传感器组成双目摄像头。
    优选地,中央处理??椴捎们度胧紻SP+ARM处理器。
    优选地,振动??椴捎萌稣穸露髯槌?。
    优选地,电源采用锂电池供电。
    本发明具有如下技术效果:
    1、实时性好?;诙陨阆裢范寥胨俣鹊目刂?,障碍物参数得以实时更新,可以很好地控制振动器的振动参数,从而具有较好的实时性。
    2、表达准确。以不同的振动触觉表达不同的环境信息,给使用者真实直观的感受,更好的起到一种代替眼睛的作用。
    3、操作简便。全自动设置,使用时只需握住感知装置即可,无需其他复杂操作。
    4、便携性好。体积小,重量轻,便于携带。
    附图说明
    图1为本发明的结构框图,图中标号1、2为双目摄像头。
    图2为本发明的工作流程图。
    具体实施方式
    下面结合附图对本发明作进一步说明。
    本发明的结构如图1所示,包括图像采集???、运动传感器、振动???、中央处理??楹偷缭?,图像采集??楹驮硕衅鞯氖涑鼍又醒氪砟??,中央处理??榈氖涑隽诱穸??,电源分别给中央处理???、运动传感器和振动??楣┑?。
    图像采集??槭怯闪礁鯟MOS图像传感器组成的双目摄像头,中央处理??椴捎们度胧紻SP+ARM处理器。
    下面提供一个实施例:
    在实际应用中,本发明设置于一个尺寸为113*55*22mm的塑料外壳中。CMOS双目摄像头设置于外壳前端,用于获取使用者所指向场景的初步图像;运动传感器采用Xsens公司的MTx-28A53G253DOF定位装置,用于获取使用者的手臂动作;振动??槭怯扇稣穸露髯槌?,三个振动致动器分别提示外界环境(路况)的凸起障碍、凹陷障碍和行动障碍,每个振动器的振动频率和幅值会根据使用者与障碍物的距离而变化,距离越近则振动越强烈;电源采用锂电池设置于外壳尾部;中央处理器采用TI公司的TMS320C6A8168DSP+ARM处理器。
    摄像头的拍摄有角度或焦距限制,以减少较远处不必要的拍摄,摄像头同时具有测距功能。本发明的工作流程如图2所示,双目摄像头获取前方环境画面,中央处理器将每一帧的画面图像进行信息编码和特征提取,检测出拍摄环境中的障碍位置,并区分不同障碍的前后位置。在处理图像信息的同时,中央处理器也处理运动传感器获得的运动信息,将处理后的图像信息和运动信息进行合成,推算出最近的障碍与使用者的距离信息,以此产生不同的信号脉冲来控制相应的振动致动器进行触觉振动。例如,1号振动器振动,表示前方路况有凸起障碍,应注意躲避。
    本发明采用基于双目视觉的三维重构技术进行障碍物特征提取,步骤如下:
    1)双目摄像头获取一组前方环境画面;
    2)对画面进行标定、校正、滤波、去噪;
    3)对预处理后的画面进行阈值分割操作,提取障碍物所在区域;
    4)对同一组(两帧)图像进行分析处理,提取障碍物的大小和远近信息,区分不同障碍的前后位置?!  ∧谌堇醋宰ɡ鴚ww.www.4mum.com.cn转载请标明出处

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    本文标题:基于振动触觉的环境信息感知器.pdf
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