【摘要】：視覺是人類感知并認識外界的主要感覺通道,人類接受的外部信息中超過80%來自視覺。據(jù)世界衛(wèi)生組織(WHO)近兩次調查,2002年全球超過1.61億人視力受損,盲人約3700萬,而在2010年視力受損人數(shù)上升到2.85億,盲人約3900萬,其中我國盲人占20%[1],另據(jù)第二次全國殘疾人抽樣調查數(shù)據(jù)推算,2006年視力殘疾人數(shù)約1233萬,因此加快完善盲用輔助系統(tǒng)的開發(fā),是實現(xiàn)和諧社會的一項任重而道遠的責任。本文是對虛擬現(xiàn)實中觸覺反饋機理的在盲用輔助系統(tǒng)中的一種研究應用。綜合調研了國內外盲用閱讀系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀和產(chǎn)品應用情況,設計開發(fā)了一套跨平臺可移植的盲用閱讀顯示系統(tǒng),特別對用于移動終端的盲用閱讀系統(tǒng)做了深入設計分析,硬件平臺采用ALIENTEK公司出品的以STM32F103為主控芯片的精英開發(fā)板,涉及到外部通訊系統(tǒng)核心翻譯轉換進行、電路系統(tǒng)結構設計、熱設計和故障診斷等技術分析。首先,本文探討了盲文翻譯尤其是漢字盲文翻譯的機理及研究現(xiàn)狀,在此基礎上實現(xiàn)在PC端實現(xiàn)利用VisualStudio2015開發(fā)出一套移植性強的基于C語言的穩(wěn)定可靠漢盲翻譯系統(tǒng),該翻譯系統(tǒng)基于國內普遍使用的現(xiàn)行盲文翻譯規(guī)則,并在主機上進行了多個文本測驗以及系統(tǒng)程序的性能資源分析以測試程序的執(zhí)行效果。其次,本文將該翻譯系統(tǒng)移植到以STM32為控制器,外接移動存儲、觸覺點顯器、TFTLCD和TTS等輸入輸出模塊的多功能盲用閱讀系統(tǒng)上。首先運用機電產(chǎn)品逆向設計方法,設計開發(fā)一種聽觸覺同步盲用閱讀終端裝置,并以此為目標本體,設計并優(yōu)化整個控制系統(tǒng),包括接口通訊,控制電路設計,芯片選型,外設驅動開發(fā),人機交互界面,終端信息同步等項目,整個閱讀系統(tǒng)的軟件設計采用keil MDK5程序開發(fā)平臺,電路板布局設計采用Altium公司的DXP硬件電路設計平臺。同時利用Proteus對該閱讀系統(tǒng)部分模塊進行模擬仿真分析。在完成樣機制作、系統(tǒng)搭建、程序移植后,本文在此移動端樣機上進行了功能驗證和硬件測試,包括SD卡識別,文本閱讀測試,多終端輸出的同步協(xié)調性測試,并對硬件電路進行了熱力穩(wěn)定性分析,以及聽觸閱讀裝置響應性分析。最后本文對所設計開發(fā)的盲用閱讀系統(tǒng)的一些問題進行了探討分析,并由此提出了一些優(yōu)化和創(chuàng)新的設計方案,包括多國語言支持,功能集成,加工工藝,結構優(yōu)化,從而加快盲用閱讀系統(tǒng)產(chǎn)品商用化,提高盲人受教育程度,推進我國社會主義和諧進程。
[Abstract]:Vision is the main sensory channel for people to perceive and understand the outside world. More than 80% of the external information received by humans comes from vision. According to the World Health Organization (WHO) nearly two surveys, in 2002, more than 161 million people worldwide were visually impaired and about 37 million were blind. However, in 2010, the number of people with visual impairment rose to 285 million, and the number of blind people rose to about 39 million, of which 20% were blind in China. In addition, according to the data of the second National sample Survey of the disabled, the number of people with visual disability in 2006 is about 12.33 million, so speeding up the development of blind auxiliary system is a heavy and long responsibility to realize a harmonious society. This paper is a research and application of tactile feedback mechanism in blind auxiliary system. In this paper, the current situation of blind reading system and its application at home and abroad are investigated, and a cross-platform portable blind reading display system is designed and developed, especially the blind reading system for mobile terminal is deeply designed and analyzed. The hardware platform adopts the elite development board with STM32F103 as the main control chip produced by ALIENTEK company, which involves the core translation and conversion of external communication system, the structure design of circuit system, the thermal design and the fault diagnosis and so on. First of all, this paper discusses the mechanism and research status of Braille translation, especially Chinese character Braille translation. On this basis, a stable and reliable Chinese-blind translation system based on C language is developed in PC and VisualStudio2015. The translation system is based on the current Braille translation rules which are widely used in China. Several text tests and performance resource analysis of the system program are carried out on the host computer to test the execution effect of the program. Secondly, the translation system is transplanted to a multifunctional blind reading system with STM32 controller, removable memory, tactile point display, TFTLCD and TTS modules. Firstly, a blind reading terminal device for hearing and tactile synchronization is designed and developed by using the reverse design method of electromechanical products, and the whole control system is designed and optimized, including interface communication, control circuit design, chip selection. The software design of the whole reading system adopts keil MDK5 program development platform, and the layout of circuit board is designed by DXP hardware circuit design platform of Altium company. At the same time, some modules of the reading system are simulated and analyzed by Proteus. After making the prototype, building the system and transplanting the program, this paper carries out the function verification and hardware test on the mobile terminal prototype, including SD card recognition, text reading test, synchronization coordination test of multi-terminal output, etc. The thermal stability of the hardware circuit and the response of the device are analyzed. Finally, some problems of blind reading system designed and developed are discussed and analyzed, and some optimized and innovative design schemes are put forward, including multi-country language support, function integration, processing technology, structure optimization. In order to speed up the commercialization of blind reading system products, improve the blind education level, promote the socialist harmonious process of our country.
【學位授予單位】：浙江理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：TP391.9;TN873

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本文編號：2344611