方艳红， 赵 琳， 张红英，2， 王学渊

(1.西南科技大学 信息工程学院，四川 绵阳 621010； 2.特殊环境机器人技术四川省重点实验室，四川 绵阳 621010)

0 引 言

世界卫生组织2018年10月发布的统计数据显示，在全球范围内，估计有13亿人患不同形式及程度的视力损害，且大多数视力受损人员的年龄超过50岁。近年来，随着计算机软件和硬件技术的发展，使我们更有能力为盲人这一弱势群体的生活带去一些便利[1，2]。现有的盲人辅助工具为视力受损人群提供了一定的帮助，但在实际的推广使用过程中都存在价格昂贵、体验不好、实时性差等问题。

本文设计了一种人性化、智能化、大众化的便携式导盲系统来帮助盲人躲避障碍物。具体的，首先实现基于视觉的障碍物检测，在此基础上，将障碍物的图像距离转换为空间中的实际距离，实现对障碍物的测距并将结果转换成语音信号输出。

1 系统整体设计

系统的整体结构设计框图如图1所示。

图1 系统整体结构框图

在树莓派中利用OpenCV平台检测视频中的障碍物，利用透视投影变换计算深度信息，当使用者在白墙面前时，视频图像数据无法提取除障碍物信息，辅助以超声波传感器来完善功能，最后将处理分析结果通过耳机从3.5 mm音频接口进行输出。为了方便设计过程中的调试测试，通过HDMI接口外接一电容显示屏，设计开发完成后取下。

2 障碍物检测算法

如图2所示，障碍物检测处理流程主要分为三部分，首先是对原图进行色彩空间转换；……