(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210633264.5 (22)申请日 2022.05.30 (71)申请人 上海炬佑智能科技有限公司 地址 201203 上海市浦东 新区自由贸易试 验区碧波路912弄 18-19号1- 3层 (72)发明人 郑颖琳　 (74)专利代理 机构 深圳市嘉勤知识产权代理有 限公司 4 4651 专利代理师 董琳 (51)Int.Cl. G06V 20/52(2022.01) G06T 7/70(2017.01) A45B 3/00(2006.01) (54)发明名称 一种智能拐杖 (57)摘要 本申请公开了一种智能拐杖， 包括拐杖主体 和图像处理装置； 所述图像处理装置安装于所述 拐杖主体， 用于获取实际场景的图像并从所述实 际场景的图像中识别出障碍物所在位置时通知 用户， 包括： 图像获取模块， 用于获取所述实际场 景的深度图像； 转换模块， 用于将所述深度图像 中每个像素点转换成所述实际场景的三维坐标 点； 判断模块， 用于确定每个所述三维坐标点相 对于预设平 面的偏离程度， 并将偏 离程度大于预 设阈值的三维坐标点判定为障碍物所在位置。 本 申请公开的智能拐杖能够识别出路面的障碍物 并通知用户， 以避免用户被障碍物绊倒。 权利要求书2页 说明书8页 附图5页 CN 115063738 A 2022.09.16 CN 115063738 A 1.一种智能拐杖， 其特 征在于， 包括拐杖主体和图像处 理装置； 所述图像处理装置安装于所述拐杖主体， 用于获取实际场景的图像并从所述实际场景 的图像中识别出障碍物所在位置时通知用户， 包括： 图像获取模块， 用于获取 所述实际场景的深度图像； 转换模块， 用于将所述深度图像中每 个像素点转换成所述实际场景的三维坐标点； 判断模块， 用于确定每个所述三维坐标点相对于预设平面的偏离程度， 并将偏离程度 大于预设阈值的三维坐标点判定为障碍物所在位置 。 2.根据权利要求1所述的智能拐杖， 其特 征在于， 所述 转换模块包括： 获取单元， 用于获取所述深度图像中像素点的行坐标、 列坐标以及所述像素点所在位 置对应的图像深度值， 其中， 所述图像深度值 为所述图像获取模块与反光 点之间的距离； 转换单元， 用于将对应所述像素点的图像深度值、 行坐标以及列坐标按照预设映射关 系进行转换， 得到所述实际场景的三维坐标点。 3.根据权利要求2所述的智能拐杖， 其特征在于， 所述图像获取模块与反光点之间的距 离的获取 方式包括： 当所述图像获取模块获取所述实际场景的深度图像时， 所述图像获取模块向反光点发 射光束并接收所述反光 点反射的光束； 根据从所述图像获取模块发射光束到所述图像获取模块接收光束的时间， 确定所述图 像获取模块与所述反光 点之间的距离 。 4.根据权利要求3所述的智能拐杖， 其特 征在于， 所述预设映射关系为： 其中， 计算式(2)和式(3)得到的实际场景的三维坐标点表示为(x,y,z)； 在式(2)和式 (3)中， u和v分别为图像中像素点的列坐标和行坐标， z为对应所述像素点的图像深度值， fx 和fy分别为所述图像获取模块在横方向和纵方向上的焦距， (cx,cy)为所述图像获取模块的 镜头光心位置坐标。 5.根据权利要求 4所述的智能拐杖， 其特 征在于， 所述预设平面的获取 方式包括： 获取多个所述 三维坐标点； 将与每个所述三维坐标点之间的距离均最短的平面作为预设平面。 6.根据权利 要求5所述的智能拐杖， 其特征在于， 所述预设平面为z＝ax+by+c， 其中， a, b,c均为所述预设平面的参数， x,y,z分别为在所述预设平面中x轴、 y轴以及z轴的坐标； 确 定所述预设平面的参数a,b,c的步骤 包括： 根据式(4)确定所述预设平面的最小化方差， 式(4)为： S＝∑(axi+byi+c‑zi)2             (4) 其中， S为 最小化方差， (xi,yi,zi)表示三维坐标点； 对式(4)进行求 导得到式(5)：权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115063738 A 2其中， n表示 三维坐标点的数量； 将式(5)转换成矩阵形式， 得到式(6)： 通过求解式(6)确定所述预设平面z＝ax+by+c的参数a,b,c 。 7.根据权利要求6所述的智能拐杖， 其特征在于， 确定三维坐标点相对于预设平面的偏 离程度的方式包括： 计算三维坐标点(x0,y0,z0)中z0与ax0+by0+c之间的差值并作为偏离程度。 8.根据权利要求7所述的智能拐杖， 其特征在于， 所述图像处理装置还包括测量模块， 所述测量模块用于： 获取所述障碍物与所述图像处理装置之间的距离以及所述图像处理装置到地面的高 度， 其中， 所述障碍物与所述图像处理装置之间的距离为判定为所述障碍物所在位置的三 维坐标点对应的像素点的图像深度值； 对所述障碍物与所述图像处理装置之间的距离的平方值与所述图像处理装置到地面 的高度的平方值之差进行开方， 得到的方根 为所述障碍物与所述拐杖主体之间的距离 。 9.根据权利要求8所述的智能拐杖， 其特 征在于， 所述图像处 理装置还 包括： 提醒模块， 用于当所述障碍物与所述拐杖主体之间的距离小于预设安全值时， 向用户 发送提醒信息 。 10.根据权利要求8所述的智能拐杖， 其特 征在于， 所述图像处 理装置还 包括： 导航模块， 用于当将偏离程度大于预设阈值的三维坐标点判定为障碍物所在位置时， 规划绕开所述障碍物的行进路线， 并将所述行进路线通过语音信号发送给用户。 11.根据权利要求1所述的智能拐杖， 其特征在于， 所述图像处理装置安装于所述拐杖 主体的外表面与所述图像处 理装置的竖直 面之间夹角为θ： 其中， FOVy为所述图像处 理装置的y方向视场角。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115063738 A 3