圖像信息的振動(dòng)觸覺編碼與表達(dá)技術(shù)研究.pdf

1、在生活工作中，人們所需的信息大部分是通過視覺感知得到的，然而盲人卻無法通過視覺獲取可靠信息，這給他們帶來了極大的不便。并且對(duì)于從事危險(xiǎn)和復(fù)雜作業(yè)的人(例如：飛機(jī)駕駛員、消防員以及潛水員等)而言，由于他們工作環(huán)境復(fù)雜，視覺負(fù)擔(dān)過重，嚴(yán)重影響了他們的工作效率。觸覺是人重要的未被充分利用的信息獲取方式，與視覺和聽覺相比，其具有顯著的優(yōu)勢(shì)。它不需要特別關(guān)注就能產(chǎn)生全方位的感受，而且隨年齡的增長其功能衰退較弱。將視覺信息以觸覺方式顯示即觸覺替代視

2、覺，能擴(kuò)大信息獲取量，提高生活質(zhì)量和工作效率。因此，觸覺替代視覺已成為當(dāng)前國內(nèi)外的研究前沿和重點(diǎn)。
　　本文圍繞著觸覺替代視覺的關(guān)鍵技術(shù)開展圖像信息的振動(dòng)觸覺編碼與表達(dá)方法的研究，主要工作包括二個(gè)部分：(1)在移植了WINCE操作系統(tǒng)的ARM11(ARMSYS6410)嵌入式平臺(tái)下，利用USB攝像頭和微型振動(dòng)電機(jī)陣列構(gòu)建了振動(dòng)觸覺替代視覺系統(tǒng)；(2)在此平臺(tái)上進(jìn)行圖像信息的振動(dòng)觸覺編碼與表達(dá)方法的初步研究，并進(jìn)行了振動(dòng)觸覺感知實(shí)驗(yàn)

3、以驗(yàn)證系統(tǒng)和方法的有效性。
　　本文主要研究圖像中字符(數(shù)字/字母)、物體二維輪廓以及三維形狀特征的提取和振動(dòng)觸覺表達(dá)。為了表達(dá)上述信息，首先對(duì)圖像進(jìn)行采集和特征提??；然后進(jìn)行空間映射將特征從圖像像素空間映射到觸覺點(diǎn)陣空間；最后進(jìn)行振動(dòng)模式編碼，將特征轉(zhuǎn)化為振動(dòng)刺激信號(hào)。
　　本文的研究重點(diǎn)和創(chuàng)新點(diǎn)在于：(1)針對(duì)物體二維輪廓的振動(dòng)觸覺顯示，提出了一種輪廓自動(dòng)跟蹤與突出輪廓角點(diǎn)的動(dòng)態(tài)振動(dòng)模式。(2)借鑒上述振動(dòng)模式，提出了用