圖像信息的振動觸覺編碼與表達技術研究.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。并且對于從事危險和復雜作業(yè)的人(例如：飛機駕駛員、消防員以及潛水員等)而言，由于他們工作環(huán)境復雜，視覺負擔過重，嚴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。它不需要特別關注就能產(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，能擴大信息獲取量，提高生活質量和工作效率。因此，觸覺替代視覺已成為當前國內外的研究前沿和重點。
　　本文圍繞著觸覺替代視覺的關鍵技術開展圖像信息的振動觸覺編碼與表達方法的研究，主要工作包括二個部分：(1)在移植了WINCE操作系統(tǒng)的ARM11(ARMSYS6410)嵌入式平臺下，利用USB攝像頭和微型振動電機陣列構建了振動觸覺替代視覺系統(tǒng)；(2)在此平臺上進行圖像信息的振動觸覺編碼與表達方法的初步研究，并進行了振動觸覺感知實驗

3、以驗證系統(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觸覺表達。為了表達上述信息，首先對圖像進行采集和特征提??；然后進行空間映射將特征從圖像像素空間映射到觸覺點陣空間；最后進行振動模式編碼，將特征轉化為振動刺激信號。
　　本文的研究重點和創(chuàng)新點在于：(1)針對物體二維輪廓的振動觸覺顯示，提出了一種輪廓自動跟蹤與突出輪廓角點的動態(tài)振動模式。(2)借鑒上述振動模式，提出了用