面向视力残疾人的室内导航系统的研究与实现

来源 :天津工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:eric_yf
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作为与日常生活息息相关的基础设施,办公楼、购物中心、地铁站、机场、医院等大型建筑物的内部结构日益复杂,使得人们在其中经常迷路或很难快速找到目的地,而对有视力障碍的人来说,这一问题显得更为突出。因此,研发一套针对视力残疾人的室内导航系统是很有必要的。  本文针对视力残疾人这一群体的特殊性,提出了一种根据视力残疾人的无障碍需求进行室内快速导航的系统。首先在大型建筑物的一些重要地理位置(如门、墙壁的拐角、楼梯的入口处)布设NFC标签,由此构建的NFC标签网络可以辅助用户进行精确的定位。在确定了用户的起始点和目的地之后,本文提出的导航系统可以快速地计算出最优的(最适合视力残疾人的)路线。该系统由服务器和客户端两部分组成:服务器部分主要包含构建室内地图和计算最优路径两部分工作,客户端提供TalkBack无障碍支持,通过语音将计算出的路径提示给用户,并指导用户到达目的地。  本文的一个核心问题就是构建室内地图。考虑到很多大型建筑物都有对应的CAD图,并有相应的组织对该图进行维护,为避免耗费大量的人力、物力进行室内地图数据的采集,本文从CAD图出发并结合视力残疾人的空间认知构建基于拓扑模型的室内地图。  在构建室内地图的基础之上,本文深入分析了影响视力残疾人室内出行的六个主要因素,并采用层次分析法得出了这些因素对路径权值的影响权重,给出了计算路径综合权值的公式。基于该综合权值,使用Dijkstra算法得出了最优路径。  最后,本文基于上述核心技术,设计了一套客户端一服务器架构的面向视力残疾人的室内导航系统,并在Android平台上做了实现。通过对系统的各个模块和整体的测试以及真实环境下的试用,证明了本系统的完整性、稳定性和有效性。
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