一种基于机器视觉的导盲机器人.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局

(12)发明专利说明书

(10)申请公布号CN102048612A

(43)申请公布日2011.05.11

(21)申请号CN201110003073.2

(22)申请日2011.01.07

(71)申请人东华大学

地址201620上海市松江区松江新城人民北路2999号

(72)发明人郝矿荣于洋丁永生

(74)专利代理机构上海泰能知识产权代理事务所

代理人黄志达

(51)Int.CI

A61F9/08

A61H3/06

权利要求说明书说明书幅图

(54)发明名称

一种基于机器视觉的导盲机器人

(57)摘要

本发明涉及一种基于机器视觉的导

盲机器人，包括车体，车体下设有底座，

头部安装有CCD摄像头，尾部安装有引导

杖。其中，车体内设有中央处理模块、传

感信息模块、语音模块和电源模块；所述

的履带型底座内设有运动控制模块和电气

传动装置。该导盲机器人首先由CCD摄像

头采集图像，然后由设置在车体内的中央

处理模块对图像进行处理，通过图像处理

和识别的方法，识别出交通信号灯、导盲

线和障碍物等道路上的常见物体，然后将

结果通过语音模块告知操作者，操作者通

过决策方法和仲裁控制导盲机器人。本发

明能够自动识别人行道上的导盲道，并实

时反馈不同路况信息，指引方向。

法律状态

法律状态公告日法律状态信息法律状态

权利要求说明书

1.一种基于机器视觉的导盲机器人，包括车体，其特征在于，所述的车体下设有底

座，所述的车体头部设有旋转云台，所述的车体尾部设有引导杖；所述的车体内设

有中央处理模块、传感信息模块、语音模块和电源模块；所述的底座内设有运动控

制模块和电气传动装置；所述的电源模块分别与所述的中央处理模块、传感信息模

块和运动控制模块相连；所述的传感信息模块包括摄像头、图像采集卡、定位导航

子模块和电子罗盘；所述的定位导航子模块和电子罗盘分别与所述的中央处理模块

相连；所述的摄像头设置在所述的旋转云台上，并与所述的图像采集卡相连；所述

的图像采集卡与所述的中央处理模块相连；所述的语音模块包括相互连接的语音编

解码芯片和无线传输子模块；所述的语音编解码芯片的输入端与所述的中央处理模

块相连；所述的运动控制模块包括相互连接的电子调速器和驱动控制电路；所述的

电子调速器输入端与所述的中央处理模块相连；所述的驱动控制电路的输出端与所

述的电气传动装置相连；所述的中央处理模块用于对获取的图像进行处理，并将处

理的结果发送至所述的语音模块。

2.根据权利要求1所述的基于机器视觉的导盲机器人，其特征在于，所述的中央处

理模块包括依次相连的存储子模块、转换子模块、分割提取子模块、处理子模块、

识别子模块和发送子模块；所述的存储子模块用于存储所述的图像采集卡采集到的

图像；所述的转换子模块用于将存储子模块中的图像进行色彩空间转换；所述的分

割提取子模块用于将经过转换子模块的图像进行分割，提取出与目标最接近的图像

区域；所述的处理子模块用于将提取出的图像区域进行灰化、旋转、滤波处理和提

取特征，并对提取的特征计算与目标模板的匹配度；所述的识别子模块根据计算得

到的匹配度来识别采集到的图像；所述的发送子模块用于将识别结果发送至所述的

语音模块。

3.根据权利要求1或2所述的基于机器视觉的导盲机器人，其特征在于，所述的底

座为履带型底座。

4.根据权利要求1或2所述的基于机器视觉的导盲机器人，其特征在于，所述的定

位导航子模块包括GPS单元和GPRS单元。

5.根据权利要求1或2所述的基于机器视觉的导盲机器人，其特征在于，所述的驱

动控制电路采用L298驱动芯片；所述的电气传动装置采用双电机电气传动设备；

所述的L298驱动芯片采用H桥脉冲宽度调制控制所述的导盲机器人的工作模式和

所述的双电机电气传动设备中单个电机的正向和反向