根據(jù)調(diào)查機構時代數(shù)據(jù)2016年的統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明,我國盲人數(shù)量達到1731萬,占全國總人口數(shù)量的1.26%,目前我國存在視力障礙的人數(shù)位居世界第一。由于盲人的視力障礙,他們摔倒或者迷路走丟的情況時有發(fā)生,而一旦發(fā)生摔倒之類的安全問題,很容易錯過最佳的救助時間,對身體造成永久性的損害。在日常生活中,盲人手杖功能單一,這種手杖不能保證盲人的出行安全,同時盲人的監(jiān)護人也不能實時的知道盲人狀況和地理位置情況。針對如今日益復雜的路面情況和交通狀況,一款能夠幫助盲人日常安全出行,并且能夠?qū)崿F(xiàn)對盲人的身體姿態(tài)信息和地理位置進行實時監(jiān)護的盲人智能手杖系統(tǒng),便會顯得有極大的應用價值。本文設計的融合物聯(lián)網(wǎng)技術與機器學習算法的盲人物聯(lián)網(wǎng)手杖系統(tǒng)能夠從根本上解決盲人出行的安全以及家人對其的監(jiān)護問題。本文主要工作和貢獻如下:(1)本文針對盲人出行時的安全和監(jiān)護問題,提出了一種基于機器學習算法的盲人物聯(lián)網(wǎng)手杖系統(tǒng),該系統(tǒng)具有避障、定位、報警和通信等多種功能。首先,該系統(tǒng)具有紅外線和超聲波避障模塊,用于盲人日常出行對路況障礙物的檢測,并且實時利用語音模塊和電機模塊給予震動提醒;其次,還具有遠程通信求助功能,通過遠程通信...

【文章頁數(shù)】：74 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖1本文系統(tǒng)框架

3）微信小程序的微信標記語言（WeiXinMarkupLanguage,WXML）、微信樣式表（WeiXinStyleSheets,WXSS）和JavaScript架構的編寫。功能包括：調(diào)用服務器數(shù)據(jù)庫中的GPS定位數(shù)據(jù)信息、陀螺儀加速度計采集的傳感信息數(shù)據(jù)和姿態(tài)報警信....

圖2系統(tǒng)硬件設計框圖

除了以上基本功能以外，本文還加入了GPS+通用分組無線服務（GeneralPacketRadioService,GPRS）定位功能[12]，經(jīng)過定位模塊傳感器的數(shù)據(jù)采集，再通過GPRS數(shù)據(jù)傳輸功能將定位數(shù)據(jù)傳輸至云端服務器數(shù)據(jù)庫存儲；基于MPU6050加速度計陀螺儀傳感模塊....

圖3卡爾曼濾波姿態(tài)解算示意圖

KF算法可以用于計算估計過程的狀態(tài)[15-16]，并使估計均方差最小。在單片機平臺上利用KF整合由陀螺儀和加速度計獲得的原始數(shù)據(jù)[17]。陀螺儀的作用是測量角速度，通過對角速度的積分得到角度值，但其噪聲大且極易受到環(huán)境的影響，因此不適合單獨用于使用陀螺儀作為傳感器得到姿態(tài)角度。本....

圖4KNN&DTW算法示意圖

手動對測試樣本進行標記，本文設計了5類標簽，分別是站立、坐、行走、下樓和上樓。可通過計算兩個序列之間的動態(tài)時間規(guī)整距離的方法計算兩個序列之間的DTW距離，也可以通過計算Q、C之間的距離矩陣的方法來計算兩個集合的距離，這是支撐KNN&DTW分類算法的兩種方法；之后再利用預測方法進行....

本文編號：3935992