盲道识别系统算法设计及FPGA实现

将FPGA并行处理技术与数字图像处理技术相结合,采用自顶向下分块设计原则提出一种适于FPGA实现的盲道识别算法.整个算法设计根据盲道与人行道有无色差分成2大模块并行处理,其中对有色差部分提出了基于H色相值的盲道识别算法,对无色差的部分提出了形态学优化的边缘检测算法.本设计提出的基于形态学优化的边缘检测包括sobel算子边缘检测,优化的形态学膨胀处理及hough直线检测出盲道边界线三部分.仿真结果表明本系统对盲道线识别具有良好的实时性与精确的识别精度.

基于边界跟踪的高实时性盲道识别算法

针对现有盲道识别算法实时性较差的问题,提出一种基于边界跟踪的高实时性盲道识别算法,主要包括精确识别和跟踪识别两个步骤。精确识别步骤主要计算初始帧的灰度共生矩阵,并通过聚类和Hough变换提取图像中盲道的边界直线。之后的跟踪识别步骤利用前一帧盲道边界位置估计当前帧边界所处的小范围ROI(感兴趣区域),在该区域中利用图像灰度梯度特征提取盲道边界位置,并通过判断前后帧盲道边界两侧颜色分布一致性检验跟踪的有效性:一致则有效,继续进行跟踪识别;反之转向精确识别步骤。对该算法进行多次实验,正常光照下每帧图像中盲道的精确识别和跟踪识别时间分别约为0.8 s和0.1 s,综合平均每帧识别时间显著降低,且盲道识别率达到90%以上,同时在阴影环境下的适应性良好。实验结果表明本文算法在保证识别率的前提下可显著提高盲道识别的实时性。

基于颜色聚类和直线检测的自适应盲道区域分割算法

为帮助盲人更好地利用盲道,提出一种自适应盲道分割算法.首先利用颜色聚类分析的方法对图像进行初步的区域分割,然后根据盲道的颜色特征从中选择属于盲道的区域.利用拉东变换对图像中的直线边缘进行检测,并结合对盲道的初步分割结果找到盲道的边缘,以实现对盲道区域的精确分割.为了对算法进行验证,在不同时间和不同的天气条件下采集室外的盲道图像对算法进行测试.实验表明,环境变化对该算法影响很小,可以实现对盲道区域的自适应分割.

基于机器学习识别与标记分水岭分割的盲道图像定位

视觉导盲仪是一种旨在解决盲人出行困难的导盲设备,为了实现视觉导盲仪诱导盲人找到盲道并沿盲道行走,提出了一种基于机器学习识别与标记分水岭分割的盲道图像定位算法,通过离线训练与在线的识别、分割来定位盲道区域。首先对盲道图像进行视角变换的预处理,根据盲道的地面方程将变化的倾斜视角转换为固定的俯视视角,消除射影变换带来的失真;然后利用局部二进制模式描述子提取鸟瞰图的纹理特征,以自适应增强学习算法离线训练盲道识别分类器;进而利用分类器对鸟瞰图像进行在线识别,粗略确定盲道区域;最后将识别结果进行形态学处理后作为标记,利用标记分水岭算法得到精确分割的盲道区域并定位盲道中心线。在研制的视觉导盲仪上进行验证,结果表明盲道定位准确率达到了95.44%,速度平均每秒8帧,具有高准确率的同时达到实时性要求,为盲道的准确三维定位提供了必要条件。

基于颜色信息的盲道区域检测与跟随算法

盲道是辅助盲人日常生活中出行的城建设施之一。本文提出了一种基于颜色信息的盲道区域识别与跟随算法,侧重于解决光照条件改变与有投射阴影的条件下导盲道的识别问题。该算法可以应用在电子导盲杖或其他便携式导盲设备中,利用声音或者振动信息指引和辅助盲人或者视觉障碍患者,安全的沿着导盲道指示的路线行走。

一种基于图像处理的提示盲道检测方法

传统盲道边界模型对提示盲道的预警作用不足,因此提出一种基于颜色信息的提示盲道检测算法。将摄像头采集到的盲道图像从RGB颜色空间转换为Lab颜色空间,对具有不同干扰颜色的盲道,结合盲道分割常用的颜色空间以及提示盲道的特征,分别提取a分量和b分量,综合利用Otsu阈值分割、形态学处理分割盲道区域,得到分割后的二值图像。通过分析二值图像中盲道区域像素点的数量与像素点中心位置的关系,实现提示盲道的检测和分类。实验结果表明,该算法能有效分割出大多数盲道图像,并实现提示盲道的准确检测和分类,将其应用在导盲设备中,利用声音或者物理振动的反馈,提醒盲人提示盲道的存在,帮助盲人寻找更好的行进方向,不仅能够极大地保证出行安全,而且还可以提供更加全面的盲道信息。

长沙盲道优化设计与研究

针对视障者的行为特点和使用需求,对盲道进行了优化设计,增强了盲道的指向性、定位性和导示性。在基础盲道砖(包括直行盲道砖和提示盲道砖)的基础上,提出了新型的导引盲道砖(包括指北盲道砖、公交车站标示砖和导盲牌标示砖)。对于实现盲道连续性,提出了一些设想。针对长沙市的盲道建设提出了建议。

福州市盲道调研与优化措施分析

受视力障碍与出行设施不完善的影响,盲人的出行日渐困难。以福建省福州市鼓楼区为调研地点,采用实地踏勘、问卷调查、访谈等调研方法,总结盲人出行特征和出行障碍,调查盲道建设及使用情况,结合现有的盲道与盲人出行需求之间的矛盾,总结现状盲道铺设存在的问题。对现有盲道提出优化改进建议,助力盲人出行。

市政道路工程无障碍设计方案简介

该文结合现有无障碍设计规范,介绍了苏州市政道路工程无障碍设计与施工的方案及特点,类似经验可供相关专业人员参考、借鉴。

城市道路中人行道采取人非共板的探讨

针对城市道路中人行道采取人非共板所存在的问题,提出了运用范围和从规划到管理的配套措施。同时,为既能更好地解决行车拥堵,又确保人身安全,该文还提出了将道路横向板块按速度分道,其中把中速道作为辅道供公交车、非机动车和各单位道口车辆出入行驶的办法,人行道为慢速道,保持原功能不变。

城镇道路盲道设计的新理念

介绍了城镇道路盲道的设计要求。本着"以人为本"的原则,根据盲道铺设中存在的问题,提出了盲道区域贯通、局部不设行进盲道、开发新盲道等盲道设计新理念。

基于FPGA嵌入式视觉的导盲算法实现

项目在FPGA平台上实现了一系列的图像处理算法。通过HSV色彩空间上的阈值判断、形态学滤波等方法识别出了一张图像中的盲道成分,加以一系列的分析判断,得出盲道的详细情况,并充分发挥了FPGA的高速并行特点,实现了每秒千帧的超高速处理。结果表明,系统具有很高的识别准确度与很强的环境适应性。

基于精细化考虑的深圳市交通系统盲道设计和建设的思考

针对目前深圳盲道系统建设缺乏精细化和人性化考虑以及现行国家无障碍规范中部分指引实用性不强,未能充分注重使用群体实际需求的问题,基于精细设计理念并结合深圳市实际,对视觉障碍者实际需求和深圳盲道交通系统现状特征进行识别。通过对深圳盲道交通体系的梳理,制定了深圳盲道系统设计框架,并对城市道路、公共交通、城市重点活动区、盲道交通管理设施等层面的具体要素进行了精细化和人性化改进设计,以构建实用、安全和人性化的盲道交通系统。希望本次提出的盲道系统设计指引和建设思考能对深圳市乃至其他城市盲道交通系统建设起到积极的示范作用。