电子点阵式智能盲人图像触觉传感装置和传感实现方法

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1、一■－—単巧代码１０柏３密级□＇＞皆淆文《尖净硕击学侄？＾文电子点阵式智能盲人图像触觉传感装置和传感实现方法作者姓名祝志远指导教师张庆腾教授学科口类工学学科专业模式识别与智能系统培养单位信息科学与工程学院二－完成时间二〇－六年五月－‘一－一二－？奇．‘■＇＇■＇－－？＞；．＇＇－－－：＾．Ｖ．；－一．．■．＾－＂＾－：Ｖ；；／－－．．．．．关于学位论文的独创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在指导教师指导Ｋ独么进巧研巧Ｘ作所取

2、Ｊ得的成果，论文中有关资料和数掘是巧事求是的。尽巧所知，除文中ｄ经加ｔｌ标注和致谢外，，本论文小包含其他人己经发衷或撰写的研巧成巧也不包含本人或他人为获得河南工业大学或其它教育化构的学位或学历证书而使用过的材料－。与我同工作的同志对研巧所做的巧何贡献均己在论文中做出了明确的说明。若脊不实之处，本人愿意承担相关法律责任。＂学位论文作者签名：Ｈ期：Ｚｏ各年《月＇円ｆ户学位论文使用授权书本人完全同意河商工业大学有权化用本学位论文－（包括似不限Ｔ巧印刷版和电子版，）使用方式包括但不限于：保留学位论义，按规定向国家有关部口（机构＞送，

3、Ｌ许学位论文寮、义学术交流为，交学位论文５的赠送和交换学位论文化被阅借阅，、将学位论文的全部或部分，用影巧复巧内容编入有关数据库进行检索采印缩印或其他复制手段保存学位论文。文在解密。保密学位论后的使授权ｔ用问：《］文作者签名：碱去ｇＬＮ朔年月［学位论：各指：＇Ｈ期年巧Ｈ导教师签名６又於呼聲学校代码_10463_密级□硕士学位论文电子点阵式智能盲人图像触觉传感装置和传感实现方法作者姓名祝志远指导教师张庆辉教授学科门类工学学科专业模式识别与智能系统培养单位信息科学与工程学院完成时间二〇一六年五月Intelligentelectronicdot

4、-matrixtactilesensorandsensingmethodoftheimageforblindADissertationSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate:ZhuZhiyuanSupervisor:Prof.ZhangQinghuiCollegeofInformationScienceandEngineeringHenanUniversityofTechnology,Zhengzhou,China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

5、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

6、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

7、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。关键字：点阵式；蓝牙；盲人图像；触觉；传感实现方法IAbstractAccordingtotheestimationbytheworldhealthorganization,thenumberofglobalblindisabout45million,whichhasbecomeagroupthatcan’tbeignored.Withseeing-