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基本信息
- 項目名稱：
- 盲人之眼
- 小類：
- 信息技術(shù)
- 大類：
- 科技發(fā)明制作A類
- 簡介：
- 本作品旨在幫助盲人“看到”物體，自主出行。作品核心使用物體圖像識別技術(shù)，將SIFT圖像匹配算法應(yīng)用到嵌入式設(shè)備平臺上，為盲人提供視覺信息，幫助其尋找和識別物體；并結(jié)合GPS定位技術(shù)，實現(xiàn)導(dǎo)航及避開障礙物的功能。整體設(shè)計采用移動設(shè)備端、網(wǎng)絡(luò)客戶端、服務(wù)器的三層架構(gòu)，為盲人提供對比圖庫與GPS地圖下載、未識別圖片上傳處理、讀書娛樂等個性化功能，使用語音或者鍵盤控制。
- 詳細介紹：
- 共創(chuàng)和諧社會需要考慮弱勢群體的問題，解決他們生活中的困難。本作品旨在幫助盲人“看到”物體，并實現(xiàn)自主出行。 作品核心使用物體圖像識別技術(shù)，將SIFT圖像匹配算法應(yīng)用到嵌入式設(shè)備平臺上，為盲人提供視覺信息，幫助其尋找和識別物體；并結(jié)合GPS定位技術(shù)，實現(xiàn)導(dǎo)航及避開障礙物的功能。語音提示與語音控制的設(shè)計為盲人提供了人性化的操作體驗。 整體設(shè)計采用移動設(shè)備端、網(wǎng)絡(luò)客戶端、服務(wù)器的三層架構(gòu)，為盲人提供對比圖庫與GPS地圖下載、未識別圖片上傳處理、讀書娛樂等個性化功能，可以使用語音或者鍵盤控制。 本設(shè)計是圖像與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在移動設(shè)備上的大膽嘗試，也是幫助盲人獨立學(xué)習(xí)與生活的創(chuàng)新型運用，體現(xiàn)出和諧社會，以人為本的思想。
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)
- 目的及基本思路： 對于盲人來說，視力缺陷是他們生活中最大的障礙，盲人平時不得不通過觸覺來尋找物體，而且視力缺陷使得他們在出行上存在很大的困難。 為幫助盲人能“看到”物體，且能幫助他們自主出行，我們設(shè)計了盲人之眼。本作品基于圖像匹配技術(shù)，盲人只需攜帶移動設(shè)備，使用眼鏡上內(nèi)置的攝像頭拍攝物體與周圍環(huán)境，識別物體以及周圍建筑環(huán)境。使用GPS模塊，結(jié)合對周圍建筑物的圖像匹配，對盲人進行導(dǎo)航。 創(chuàng)新點： （1） 運用SIFT圖像匹配算法，幫助盲人尋找物體。 （2） 使用GPS判斷當(dāng)前位置，基于圖像匹配判斷盲人周圍環(huán)境，輔助盲人出行。 （3） 使用語音控制和語音提示，方便盲人使用。 主要技術(shù)關(guān)鍵： （1）在各種環(huán)境下能夠準(zhǔn)確的識別物體，判斷物體位置并為盲人提供信息； （2）GPS模塊結(jié)合圖像匹配算法，準(zhǔn)確判斷盲人所在位置； （3）在保證性能的情況下，使設(shè)備便于盲人攜帶。 主要技術(shù)指標(biāo)： （1）日常物體一次識別率達到90%以上。 （2）導(dǎo)航精度在2米范圍內(nèi)。
科學(xué)性、先進性
- 該作品的先進性在于貫徹科技以人為本的理念，首次將SIFT圖像匹配技術(shù)運用于針對殘障人士的產(chǎn)品，為盲人設(shè)計高科技輔助產(chǎn)品。 該作品首次在移動設(shè)備和嵌入式系統(tǒng)上實現(xiàn)了SIFT圖像匹配算法，展示出圖像匹配技術(shù)在嵌入式設(shè)備上廣泛的應(yīng)用前景。 本作品所解決的，是盲人面臨的物體識別與出行兩個根本問題，讓盲人能夠更加獨立自主學(xué)習(xí)、生活與工作。
獲獎情況及鑒定結(jié)果
- 1.在2010年“Intel杯”嵌入式設(shè)計大賽中獲得三等獎 2.在2011年微軟創(chuàng)新杯嵌入式比賽中獲得中國區(qū)總決賽三等獎
作品所處階段
- 中試階段
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 無
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)濟效益預(yù)測
- “盲人之眼”由移動設(shè)備端，PC客戶端和服務(wù)器端構(gòu)成，移動端由盲人隨身攜帶，盲人可以通過語音和手柄來控制移動端，方便盲人在戶外與室內(nèi)使用。PC客戶端使用語音控制，主要功能為移動端數(shù)據(jù)庫的更新以及上傳未識別的數(shù)據(jù)到服務(wù)器端以便獲得更好的服務(wù)。在無線網(wǎng)絡(luò)環(huán)境較好的區(qū)域，還可以上傳圖片讓服務(wù)器進行快速識別與廣度匹配。 根據(jù)我們的調(diào)查，市場上的盲人產(chǎn)品或價格較貴，或功能有限，還沒有與本作品功能類似的產(chǎn)品。 盲和視力損傷問題是世界上嚴(yán)重的社會和公共衛(wèi)生問題之一。據(jù)統(tǒng)計,全球每年新增盲人數(shù)量為100-200萬，這意味著每五秒鐘就有一個人失明。中國約有盲人600-700萬，占世界盲人總數(shù)的18%。我國每年新增盲人約45萬，預(yù)計到2020年中國盲人數(shù)將至少增加一倍。 國內(nèi)如此龐大的用戶群體，給我們作品的市場推廣以及后期的發(fā)展奠定了一個良好的基礎(chǔ)。相信將我們作品產(chǎn)品化生產(chǎn)后會有很好的市場前景，能夠產(chǎn)生良好的經(jīng)濟效益與社會效應(yīng)。
同類課題研究水平概述
- 國內(nèi)針對SIFT算法的研究集中在基于限定范圍的圖庫的識別，多用于軍事武器或工業(yè)產(chǎn)品，現(xiàn)在尚未出現(xiàn)在個人生活中實際應(yīng)用的產(chǎn)品。 而目前，國內(nèi)外在盲人用品研究領(lǐng)域主要集中在以下幾個方面： 1. 盲人電腦、盲人點顯器等學(xué)習(xí)用品 2. 盲人出行導(dǎo)航用品 3. 盲人娛樂、體育等生活用品 4. 采用生物學(xué)和醫(yī)學(xué)方法研制的高端醫(yī)療產(chǎn)品 而與根據(jù)我們的調(diào)查，發(fā)現(xiàn)與我們作品相關(guān)只有盲人出行輔助工具，市場上現(xiàn)有的輔助工具大多是采用超聲波或激光技術(shù)的導(dǎo)盲手杖，其功能局限于在盲人行走的過程中進行障礙物探測，無法為盲人提供足以理解周圍環(huán)境的視覺信息。 而在幫助盲人進行物體識別方面，相關(guān)的產(chǎn)品及報道并不多。 其中日本松下公司和九北電子公司聯(lián)合開發(fā)成功一種供盲人使用的攜帶終端，該設(shè)備采用電子標(biāo)簽存儲信息識別不同的物品并發(fā)出聲音告知物品的名稱。 國內(nèi)研究人員開發(fā)的一種系統(tǒng)利用GPS測量盲人具體位置，利用超聲波測量盲人與物體的距離,利用CCD攝像頭拍攝物體的圖像。這些信息通過ZigBee網(wǎng)絡(luò)傳輸給計算機，信息經(jīng)計算機處理后經(jīng)語音合成處理后為盲人進行語音提示。 英國的一個研究小組采用在盲人眼內(nèi)植入人造視網(wǎng)膜的方法，幫助一些盲人恢復(fù)部分視力，使他們可以識別事物、圖形，甚至可以閱讀大號印刷體的文章。 但第一種方法不能對盲人的出行提供支持，電子標(biāo)簽容易磨損脫落。第二種方法只能在30m-70m的固定區(qū)域內(nèi)使用，比較局限。第三種方法技術(shù)難度大，研發(fā)周期長而且價格昂貴，不能推廣使用。 因而本作品的低成本、離線與便攜的嵌入式特點使得它脫穎而出，同時它也是SIFT圖像精確匹配算法在個人產(chǎn)品運用中的一次創(chuàng)新。
