基于DSP的电子行走辅助系统的设计与实现

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随着社会文明的迅猛发展,使弱势群体得到了越来越多的关注,据残联统计,视障碍者数量已经超过500万,科技的进步也使得助盲产品高科技化研究成为一个热点问题。与此同时,协助视障者独立安全地外出行走的技术也应运而生,即电子行走辅助技术(Electronic Travel Aids ETA)。本文基于DSP(数字信号处理)技术和电子行走辅助技术的探究,将图像实时处理技术运用到助盲系统中,设计了一套能够帮助视障碍者独立行走的电子行走辅助系统,旨在为视障碍者提供一种便携、易用、准确度高、价格低廉的电子辅助设备。本文首先介绍了电子行走辅助系统和DSP技术的研究现状和发展趋势,进而对目标系统进行需求分析,确定系统的基本架构和设计方案,选定核心器件。在以DSP数字信号处理器为核心的基础上,进行外围电路的设计、相关器件芯片的选择、设定及软件工作流程的设计。最后对完成的系统进行测试,检验实时图像处理效果。同时,本文对各种盲道处理算法进行研究,编写了边缘提取、图像分割、直线检测等算法,将其移植到DSP系统中并进行优化,使其能够在DSP系统中达到最高的效率。本文中建立的图像声音映射模型切实可行,可以帮助视障碍者理解周围环境信息。实验结果表明,系统能够利用摄像头实时的获取使用者行进过程周围环境信息,然后将采集到的盲道图像模拟信号进行数字化,存储到SDRAM中,并在DSP处理器中进行实时的数字信号处理。系统能够正确提取出盲道边缘,分割出盲道区域,并将处理结果送入音频处理芯片,通过耳机,进行相应音频提示,从而帮助视障碍者理解周围环境,独立安全的行走。
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