计算机应用

作者：夏伦腾, 张莉

单位：1. 中南民族大学 生物医学工程学院, 武汉 430070;2. 中南民族大学 检测与仪器校级工程中心, 武汉 430070

关键词：盲人物联网手杖系统,远程通信求助,姿态角度解算,K近邻,动态时间规整算法,微信小程序

基金：国家自然科学基金资助项目（81601586）；中央高校基本科研业务专项资金资助项目（CZY18020）。

针对盲人出行时的安全和监护问题，提出了一种基于机器学习算法的盲人物联网手杖系统的设计，该系统具有避障、定位、报警和通信等多种功能。首先，该系统具有红外线避障和超声波测距避障的基本功能，可以用于盲人日常出行对路况障碍物的检测，并且实时利用语音和电机震动给予提醒；其次，该系统还具有远程通信求助功能，可以向指定号码发送求助短信及电话；同时，系统还加入了全球定位系统（GPS）、加速度计陀螺仪姿态角度解算功能和以K近邻（KNN）和动态时间规整（DTW）算法为基础的异常姿态报警功能，它能将各类信息数据传输至云端服务器存储；最后，采用微信小程序代替原生APP作为监护操作界面，并提供一键报警、天气查询、盲人安全资讯等功能。测试实验结果表明，所提系统的姿态识别成功率达到了86%，正确率比姿态角系统提高将近31%。该盲人物联网手杖系统可以极大地提高盲人出行的安全性，使盲人能够在发生意外时及时求助，实现了对盲人姿态的安全监护和定位监护。

来源：2020年第8期

《计算机应用》期刊编辑部

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