树莓派3B+导盲系统设计与实现*

陈 鹏，陈智利，李庞跃，牛 恒，周 泉

(西安工业大学 光电工程学院，西安 710021)

据统计，中国拥有世界最大的盲人群体。2018年，我国视力残疾患者人数达到1700多万，每年新增盲人数量达到45万左右[1]，盲人的出行问题越来越受到社会的重视。传统的导盲手段如手杖，其携带方便成本低，但其提供的信息有限，往往只能够探测距离较近、位置较低的简单障碍物。导盲犬的训练成本高，培养周期长，远远不能满足我国庞大盲人群体的需求[2]。近年来，计算机软硬件技术的快速发展，一些现代化的导盲手段不断被提出，为盲人的出行提供了更多的选择。文献[3]提出了一种包含GPS定位与超声波导盲的拐杖，可以为盲人提供位置信息，文献[4]设计了一款基于超声波的导盲眼镜，其体积小、便于携带，但其探障功能仅仅采用超声波，并不能很好的获取障碍物信息和环境信息。文献[5]提出了基于图像处理的导盲设备，采用传统图像处理方法构建分类器，能够识别红绿灯和斑马线，文献[6]通过灰度变换等图像处理方法能够对路面结构进行分析，可以有效提取路沿信息，引导盲人在正确的道路上行走。上述基于图像的导盲系统很好的避免了由单超声避障带来的缺陷，但不足的是只能够识别某些特定的场景信息，鲁棒性不强。为了解决盲人在小区等结构化道路上的出行问题，以及上述设备中的不足之处，本文基于树莓派3B+设计了一款包含导航、避障、一键呼叫、语音播报等功能的导盲系统，整套系统由盲人采用小挎包进行背负，极轻的重量不会给盲人产生负担，能够更好的方便盲人出行，解决盲人生活中的实际困难。……