色盲人群開車輔助裝置

我同學的爸爸是一名色盲患者，只能“望車興嘆”，因為根據我國相關規定，考駕照必須通過色覺檢測圖檢測。

有關資料顯示，色盲發生率在我國男性約為5%～8%、女性約為0.5%～1%，也就是說我國超過6 000萬人不能考取駕照。如何既不違反國家現有規定，又能圓色盲患者的開車夢？

一、設計分析

由于色盲人群無法準確識別顏色，所以在遇到交通燈時無法做出正確的反應。如果能把交通燈的顏色轉換為文字或聲音，就能解決這一問題。

為了幫助色盲人群識別交通燈的顏色，首先要將一個攝像頭固定在擋風玻璃上，實時拍攝交通燈的顏色變化（可直接用行車記錄儀采集的圖像）。

由于攝像頭拍攝到的圖片包含很多信息，需將交通燈的圖像從中分割出來并對其進行分析。根據《數字圖像處理》一書中的介紹，彩色圖像由RGB三通道信息組成，根據三通道的數值可以對交通燈的顏色做出正確的判斷。

判定交通燈的顏色之后，根據顏色選擇不同的聲音，通過語音提示讓司機根據交通燈的顏色變化做出正確的反應。可利用USB充電口，直接插在車載USB口對該裝置充電。

裝置的示意圖如圖1所示。

二、項目原理

1.圖像分割

利用Hough圓檢測結合交通燈context信息，實現車載攝像頭對交通燈的分割。Hough圓檢測的原理如下。

使用（a，b，r）確定一個圓心為（a，b），半徑為 r的圓。設某個圓（a1，b1，r1）過點（x1，y1），則有（x1-a1）2 + （y1-b1）2 = r12 。過點（x1，y1）的所有圓可表示為（a1（i），b1（i），r1（i）），其中r1∈（0，∞），每一個i值都對應一個不同的圓，（a1（i），b1（i），r1（i））表示無窮多個過點（x1，y1）的圓。

故可以得到，過點（x1，y1）的所有圓可表示為（a1（i），b1（i），r1（i）），過點（x2，y2）的所有圓可表示為（a2（i），b2（i），r2（i）），過點（x3，y3）的所有圓可表示為（a3（i），b3（i），r3（i））。……