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基本信息
- 項目名稱：
- 盲人智能手機(jī)
- 小類：
- 信息技術(shù)
- 大類：
- 科技發(fā)明制作B類
- 簡介：
- 盲人智能手機(jī)是一款非視覺、全音控、帶有盲文識別功能的手機(jī)。該手機(jī)僅一鍵操作，利用25條語音控制指令實現(xiàn)通話、短信、通訊錄、快捷鍵等各項功能。盲人智能手機(jī)不僅可完全實施語音輸入、語音輸出、語音控制，還可通過觸摸屏進(jìn)行平面化盲文信息輸入，后天因素致盲人群可直接輸入漢字、字母與數(shù)字。盲人智能手機(jī)以語音菜單的形式逐級提示操作，在每條音控指令正確識別后，都有相應(yīng)的語音提示。例如當(dāng)收到短信或其它數(shù)據(jù)信息時，系統(tǒng)自動將短信等信息內(nèi)容讀出。這種非視覺、適合不同文化程度、不同致盲原因的盲人使用的新型智能手機(jī)，為其它助盲設(shè)備的開發(fā)與應(yīng)用提供了實踐經(jīng)驗和成功案例。
- 詳細(xì)介紹：
- 盲人智能手機(jī)是一款非視覺、全音控、帶有盲文識別功能的手機(jī)。整個系統(tǒng)僅一鍵操作，并且通過25條語音控制指令，實現(xiàn)通話、短信、通訊錄、快捷鍵等各項功能。 該手機(jī)具有一套全語音控制系統(tǒng)，所有的功能操作均通過語音控制實現(xiàn)。采用基于隱馬爾可夫模型的非特定人語音識別算法，在ADSP-BF533數(shù)字信號處理器上實現(xiàn)了包含25條音控指令、6個固定語音撥號、0～9等10個數(shù)字的全語音操控界面；利用語音指令分級識別方法，語音實現(xiàn)功能控制，且語音指令具有較高的識別率。 盲文輸入使用觸摸屏手寫方式，采用組合模板匹配法實現(xiàn)了對于六點式Braille盲文字符的識別。盲人使用者通過觸摸屏輸入平面化后的盲文，系統(tǒng)自動轉(zhuǎn)化為指令和信息。對于后天性盲人，系統(tǒng)同時開發(fā)了漢字、字母與數(shù)字識別功能。盲文模式與漢字模式利用語音命令相互切換。 盲人智能手機(jī)使用便捷。盲人智能手機(jī)具備一套輔助語音操控系統(tǒng)，數(shù)字錄音與播報技術(shù)實現(xiàn)了各種語音提示與播報的輔助功能。盲人以語音菜單的形式逐級操作，音控指令正確識別后，會給出相應(yīng)的語音提示；當(dāng)收到短信或其它數(shù)據(jù)信息時，系統(tǒng)會自動將短信等數(shù)據(jù)信息內(nèi)容讀出，大大增強(qiáng)了盲人智能手機(jī)的實用性。系統(tǒng)設(shè)置了報時與電量查詢功能，以語音形式播報當(dāng)前時間與電池剩余電量。 綜合以上設(shè)計，盲人智能手機(jī)除具備普通手機(jī)的通信功能功能外，更具有Braille盲文識別、手寫漢字（及字母、數(shù)字等）識別、非特定人語音識別、菜單\短信\通訊\語音提示等功能，這些設(shè)計不僅可以應(yīng)用于手機(jī)，更為其它助盲設(shè)備的開發(fā)與應(yīng)用提供了實踐經(jīng)驗與成功范例。 功能簡介： （1）非特定人語音識別與控制。采用25條音控指令作為控制系統(tǒng)，使用較為標(biāo)準(zhǔn)普通話輸入特定指令便可實現(xiàn)操作。 （2）盲文識別。使用者通過觸摸屏輸入平面化的Braille盲文字符，系統(tǒng)將平面化盲文字符自動轉(zhuǎn)換為英文字母。 （3）漢字識別。使用者通過觸摸屏輸入漢字、字母或數(shù)字，系統(tǒng)對輸入的字符進(jìn)行處理，得到漢字內(nèi)碼或字母、數(shù)字的ASCII碼。 （4）語音提示。每條指令識別后都有特定語音輸出提示，使用者可根據(jù)提示進(jìn)行下一步操作。 （5）短信讀出。每收到一條短信，系統(tǒng)會根據(jù)指令，通過AD1836A的DAC將短信內(nèi)容輸出為語音信號播報出來。 （6）通話功能。音控指令直接撥打和接聽電話。 （7）短信功能。音控指令收發(fā)短信。 （8）緊急狀態(tài)語音撥號。語音撥打110、120、119緊急號碼。 （9）固定語音撥號。具有“家庭”、“辦公室”等六個固定語音撥號。 （10）連續(xù)數(shù)字語音撥號。連續(xù)說出目標(biāo)號碼實現(xiàn)撥號。 （11）報時功能。播報當(dāng)前時間。 （12）電量查詢。查詢播報當(dāng)前電池電量、低電量自動報警。 技術(shù)指標(biāo)： 同級語音指令識別率高于92%；連續(xù)數(shù)字語音撥號識別率高于75%；盲文字符識別率高于91%；語音指令識別時間小于0.5秒；數(shù)字語音撥號識別時間小于3秒；工作頻率：發(fā)射頻率890~915MHz；接收頻率935~960MHz；信道編碼：循環(huán)冗余編碼，1/2卷積碼及交積編碼；載波間隔：200kHz；調(diào)制方式：高斯濾波最小頻移鍵控（GMSK），BT＝0.3，調(diào)制速率為270.833kbit/s。
作品圖片
作品專業(yè)信息
設(shè)計、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標(biāo)
- 設(shè)計目的和思路 盲人在殘疾人總數(shù)所占據(jù)的比例超過15%，由于盲人致盲原因不同，且受教育程度不同，如何讓盲人方便、簡捷地使用手機(jī)等電子產(chǎn)品，成為社會公益關(guān)心的問題。本款全語音控制、具有盲文識別功能的盲人智能手機(jī)能夠更好地服務(wù)了盲人這一殘疾人群體，為其它助盲設(shè)備的開發(fā)提供了實踐經(jīng)驗。 技術(shù)關(guān)鍵與創(chuàng)新點 針對電子產(chǎn)品存在無法輸入盲文的問題，項目組提出了立體Braille盲文的平面化轉(zhuǎn)換的方法，建立了一種新型盲文智能信息處理方法。使用者可以通過觸摸屏輸入平面化后的盲文，系統(tǒng)隨即自動對其進(jìn)行識別。 盲人智能手機(jī)具有一套全語音控制系統(tǒng)，所有功能操作均以語音控制的形式來實現(xiàn)。該系統(tǒng)以基于隱馬爾可夫模型的非特定人語音識別算法為基礎(chǔ)，在ADSP-BF533數(shù)字信號處理器上實現(xiàn)了包含25條音控指令、6個固定語音撥號、數(shù)字0～9的全語音操控界面；并提出語音指令分級識別方法，大大提高了語音指令的識別率。 考慮到盲人使用手機(jī)過程中的便捷性，盲人智能手機(jī)具備一套輔助語音操控系統(tǒng)。盲人在使用手機(jī)時以語音菜單的形式逐級操作；當(dāng)收到短信或有其它數(shù)據(jù)信息時，系統(tǒng)會自動將短信等數(shù)據(jù)信息內(nèi)容讀出。 主要技術(shù)指標(biāo) （1）盲人智能手機(jī)的同級語音指令識別率達(dá)到92%； （2）連續(xù)數(shù)字語音撥號識別率超過75%； （3）盲文字符識別率高達(dá)91%； （4）語音指令識別時間小于0.5秒； （5）數(shù)字語音撥號識別時間小于3秒。
科學(xué)性、先進(jìn)性
- 市場上可供盲人使用的電子產(chǎn)品采用特定人語音控制或觸摸操作，未區(qū)分后天性盲人、先天性盲人和低勢力患者的不同使用需求。高精度的盲文信息處理方法與非特定人語音識別算法成為盲人手機(jī)等電子產(chǎn)品研發(fā)的技術(shù)難題。 國內(nèi)外研究人員研究了將盲文處理由原來的完全手工操作轉(zhuǎn)換為計算機(jī)處理的方式及原理，但均為單一的軟件或硬件解決方法，仍存在硬件實現(xiàn)復(fù)雜或軟件開銷較大的問題，不利于盲文信息處理方法的大規(guī)模推廣和應(yīng)用。 盲人智能手機(jī)充分考慮了先天性盲人、后天致盲、弱視等群體的特殊情況，以DSP為信息處理核心，實現(xiàn)語音、盲文和觸覺感知等多信號的檢測和識別；創(chuàng)造性地提出并實現(xiàn)了Braille立體盲文的平面化輸入方法；研究并實現(xiàn)了基于隱馬爾可夫模型的非特定人語音識別技術(shù)；提出并建立了基于Nuttall加窗插值FFT的語音信號分析方法，提出了盲人智能手機(jī)的多信息（語音、盲文和觸覺感知等）處理方法；設(shè)計了一款非視覺、適合不同文化程度、不同致盲原因的盲人使用的新型智能手機(jī)，完成了原理性樣機(jī)試制。
獲獎情況及鑒定結(jié)果
- “盲人智能手機(jī)”獲2009第六屆長沙市大學(xué)生科技創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)競賽研究生組總冠軍。 鑒定專家意見：盲人智能手機(jī)服務(wù)殘疾人，創(chuàng)新點突出，具有積極的社會意義和甚大的經(jīng)濟(jì)效益。
作品所處階段
- 實驗室階段
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
作品可展示的形式
- 實物、產(chǎn)品
使用說明,技術(shù)特點和優(yōu)勢,適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說明,市場分析,經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測
- 項目組提出了一種新型盲文智能信息處理方法，以及基于指令分級的嵌入式非特定人語音識別方法，設(shè)計了一款非視覺的新型盲人智能手機(jī)。盲人智能手機(jī)具有完全語音指令控制、多級菜單語音提示、盲文與漢字識別等功能，其操作簡單，充分考慮了視力殘疾患者的需求。盲文智能信息處理方法與多級指令語音識別與控制同樣可以廣泛應(yīng)用于其它電子產(chǎn)品，如GPS終端、數(shù)碼相機(jī)、ATM、自動售票機(jī)等。 我國視力殘疾患者近1300萬，其中盲人約550萬，低視力人群約750萬；而且我國每年會新增盲人約45萬，低視力135萬。盲文智能信息處理方法和盲人智能手機(jī)具有巨大的市場潛力。截至2009年6月，正常人手機(jī)等電子產(chǎn)品普及率已達(dá)到41.6%，而盲人專用電子產(chǎn)品普及率不足1%。預(yù)計盲人智能手機(jī)的國內(nèi)市場年需求量在80萬臺以上。預(yù)計產(chǎn)品前3年銷售量為40萬臺，每臺售價1200元（成本價：約450元），前三年銷售額約為4.8億元，凈利潤約3億元。盲文智能信息處理方法在其它電子產(chǎn)品中的應(yīng)用，可創(chuàng)造更大的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。
同類課題研究水平概述
- 美國學(xué)者M(jìn)cMillin1989年研究了盲文計算機(jī)處理新方法；中國學(xué)者李宏喬等2002年提出了一種盲文形式模型和漢語-盲文機(jī)器翻譯方法?，F(xiàn)有盲文處理均為單一的軟件或硬件解決方法，存在硬件實現(xiàn)復(fù)雜、軟件量大等問題，不利于嵌入式系統(tǒng)實現(xiàn)和推廣應(yīng)用。 國內(nèi)同類產(chǎn)品情況 （1）南京熊貓電子集團(tuán)有限公司出品的熊貓M88語音手機(jī)，按鍵沒凸出，觸摸感較弱,編輯功能不適合盲人操作。 （2）多普達(dá)公司生產(chǎn)的多普達(dá)310盲人手機(jī)，具備普通手機(jī)的外觀與按鍵，可用語音操控，但不具備盲文輸入功能。 國外同類產(chǎn)品情況 （1）芬蘭Nokia公司研發(fā)的軟件可將將文本轉(zhuǎn)化成語音，但價格昂貴。 （2）英國Alva公司設(shè)計的PDA手機(jī)采用盲人“點字法”輸入，提供了20個盲人點字單元和8個點字按鍵。其價格昂貴，且不適合我國盲人使用。 作品技術(shù)特色與優(yōu)勢 （1）盲文平面化轉(zhuǎn)換方法。世界上通用的Braille盲文為立體盲文，通常無法實現(xiàn)立體盲文輸入。盲人智能手機(jī)創(chuàng)造性實現(xiàn)了Braille盲文的平面化轉(zhuǎn)換及輸入方法。 （2）非特定人語音指令識別技術(shù)及嵌入式系統(tǒng)實現(xiàn)。我國地域廣，各地口音對語音指令、語音信息的準(zhǔn)確度有較大影響。利用DSP實現(xiàn)了非特定人的語音識別與控制技術(shù)，是提高盲人智能手機(jī)實用性的關(guān)鍵技術(shù)。 （3）多途徑盲文信息輸入與信息融合技術(shù)。針對使用需求，項目組研究并建立了包括語音輸入、平面盲文輸入、觸覺感知的多源盲文信息融合方法，提高了盲人智能手機(jī)的通用性。 （4）本作品具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)，成本較低，符合我國國情。 參考文獻(xiàn) [1]Parnas D，Habermann A．Comment on deadlock preventive method [J]．Communications of the ACM，1972，15(9)：840-841． [2]McMillin BM，McMillin PY．Personal computing for the visually impaired[J]．Potentials，IEEE，1989，8(2)：17-20． [3]朱雙六，宋文蘭．盲文信息處理研究[J] ．上海鐵道大學(xué)學(xué)報，1996，17(4)：87-92．
