視障者視覺輔助中3D位置信息提取及轉(zhuǎn)換方法研究.pdf

1、隨著人口數(shù)量的增加，視力障礙人員的比例也逐漸上升，視覺功能的喪失使得他們的生活和出行問題面臨很多的困難。因此如何解決視障者的生活和出行問題成為一個(gè)迫切需要解決的問題。目前比較成熟的視覺輔助方法中，基于將圖像轉(zhuǎn)換成聲音的OIC系統(tǒng)是具有代表性視障者視覺輔助技術(shù)之一。然而OIC系統(tǒng)存在的問題有不符合人類的感知習(xí)慣，使用難度大以及聲音信號(hào)中不包含周圍環(huán)境的深度信息等等。為了克服OIC系統(tǒng)不能轉(zhuǎn)換3D信息的缺點(diǎn)，本文提出一種新的視障者視覺輔助理

2、論框架，將目標(biāo)物體的3D位置信息轉(zhuǎn)換成立體聲音信號(hào)，通過用戶雙耳的空間定位能力來恢復(fù)目標(biāo)物體的3D位置信息。
　　本文主要對(duì)如下兩個(gè)問題進(jìn)行了深入的研究:
　　(1)空間3D位置信息的準(zhǔn)確獲取。人類的聽覺定位能力不如視覺，對(duì)于視障者來說，準(zhǔn)確恢復(fù)物體的三維信息，最為關(guān)鍵的一步就是特征點(diǎn)的正確匹配，匹配點(diǎn)的準(zhǔn)確程度決定著三維重建的效果，也就決定著視障者對(duì)于目標(biāo)物體的定位效果。本文基于SIFT(ScaleInvariantFea

3、tureTransform)特征匹配算法完成目標(biāo)特征點(diǎn)的初次匹配;在初次匹配結(jié)果的基礎(chǔ)上引入極線約束理論進(jìn)行特征點(diǎn)準(zhǔn)確匹配，去除錯(cuò)誤匹配點(diǎn)，保證零錯(cuò)誤率匹配;并根據(jù)雙目視覺測(cè)量原理計(jì)算特征點(diǎn)的三維空間信息，得到特征點(diǎn)準(zhǔn)確的空間位置，然后實(shí)現(xiàn)目標(biāo)點(diǎn)位置的三維重建。
　　(2)個(gè)性化頭相關(guān)函數(shù)計(jì)算。利用頭相關(guān)傳遞函數(shù)(HeadRelatedTransferFunction，HRTF)可以產(chǎn)生立體音頻信號(hào)，用戶可以通過收聽該立體音頻信號(hào)