电子点阵式智能盲人图像触觉传感装置和传感实现方法

发布时间：2017-04-24 07:02

  本文关键词：电子点阵式智能盲人图像触觉传感装置和传感实现方法，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：据世界卫生组织估计,全球盲人数量为4500万左右,已经成为不可忽略的一个群体。而如今市面上的导盲工具普遍存在信号单一,可靠性差等问题。为了帮助盲人及视力障碍人士能够重现视觉感知,本课题针对将图像中的主要信息与触觉信息之间的关系进行研究,提出了一种将图像信息转换为触觉信息的电子点阵式传感装置,来重构盲人对视觉图像的感知。为盲人开辟一条重获视觉信息的新途径。本课题研究的主要内容有:1、结合触觉替代视觉理论的基本框架,研究了将触觉刺激信号还原图像信息的基本方法。通过分析确定了人体触觉的刺激部位,刺激方式和刺激波形,给盲人一个舒适、辨别度高的电流触觉感知信息。2、研究了触觉信号的拓展方式,建立了图像信息与触觉感知信息之间的对应关系,并对图像信息特征进行提取。结合人类大脑的可塑性理论,光视效率与波长之间的关系和空间关系学等理论基础,设计了点阵触点的刺激波形,使其以一定的形状,频率和幅值来分别对应图像中的人体目标检测特征,色彩亮度信息以及人体目标距离,从而通过触觉来感知到图像信息。3、研究了人体触觉传感系统的实现方式,设计了基于反馈控制可调的恒流源来精确控制点阵触点作用于人体腹部皮肤的电流强度,并通过高强度耐压高灵敏度隔离电路实现对强弱电信号之间的分离,保证了电路的稳定可靠。上位机与下位机之间通过蓝牙进行传输,所捕获到的图像在上位机经过处理后形成固定格式的编码信息传递给下位机,下位机通过识别收到的预先编码好的格式信息来触发相应的命令,控制点阵触点产生预先设定的形状,频率和幅值的实时刺激信号。本课题的研究使盲人在一定时间的训练下来建立触觉与图像。通过测试实验结果表明:通过训练,该系统能够基本上实现帮助盲人辨别出周围环境的色彩信息以及周围的人体目标位置距离。
【关键词】：点阵式 蓝牙 盲人图像 触觉 传感实现方法
【学位授予单位】：河南工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TP391.41
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第1章 绪论9-21
• 1.1 课题来源9
• 1.2 课题背景和意义9-10
• 1.3 盲人视觉修复技术研究现状10-19
• 1.4 研究内容和结构安排19-20
• 1.5 课题创新点20-21
• 第2章 触觉传感方法的理论基础和方案选择21-29
• 2.1 触觉生理及认知心理21-22
• 2.2 刺激方式22-23
• 2.3 刺激部位23-24
• 2.4 刺激波形24-27
• 2.5 本章小结27-29
• 第3章 触觉传感装置的硬件设计与实现29-40
• 3.1 设计概述29-30
• 3.2 电子点阵硬件设计与功能30-38
• 3.3 触点设计38-39
• 3.4 本章小结39-40
• 第4章 图像捕捉系统及通信方式40-51
• 4.1 图像捕捉系统的实现40-43
• 4.2 Bluetooth通信系统的实现43-50
• 4.3 本章小结50-51
• 第5章 系统测试与评估51-55
• 5.1 点阵控制电路PCB51-52
• 5.2 对色彩亮度信息的感知测试52-53
• 5.3 对人体目标信息的感知测试53-55
• 第6章 总结55-57
• 6.1 课题主要成果55
• 6.2 改进研究55-57
• 参考文献57-61
• 致谢61-62
• 个人简历62-63

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 郭平;王可;罗阿理;薛明志;;大数据分析中的计算智能研究现状与展望[J];软件学报;2015年11期

2 李剑雄;梁春美;;基于单片机的无线防盗报警器设计研究[J];信息与电脑(理论版);2015年04期

3 张磊;李t熚

本文编号：323746