10、面向盲人用户的实时目标检测与音频输出系统

面向盲人用户的实时目标检测与音频输出系统

1. 引言

感知和理解周围环境的能力对人类生存至关重要，视觉和听觉在这一过程中起着关键作用。然而，对于视障人士来说，世界充满挑战且常常让他们感到孤立。他们难以独立看清和导航周围环境，而技术在提升视障人士的独立性和生活质量方面可以发挥重要作用。

实时目标检测和音频输出系统作为一种有前景的技术，可帮助视障人士行动。该系统利用摄像头传感器实时检测目标，并将其转化为用户可理解的音频信号，使视障人士能安全、独立地导航环境，提高生活质量和自我依赖感。

本项目旨在开发一个使用 YOLOv3 算法和 360 度摄像头传感器的实时目标检测与音频输出系统，该系统能检测和识别用户环境中的目标，并向用户提供音频输出。360 度摄像头传感器可提供用户环境的全面视图，能从各个角度检测目标，在有障碍物或复杂布局的环境中尤为有用。

2. 背景

目标检测多年来一直是计算机视觉领域的活跃研究课题。YOLOv3 是最流行和成功的目标检测框架之一，以速度和准确性著称。它使用深度卷积神经网络（CNN）在图像中检测目标，并能在各种硬件平台上实时执行此任务。

近年来，有多项研究探索了使用目标检测辅助视障人士。例如，Sai Nikhil Alisetti 等人提出了基于深度 CNN 的预测目标跟踪系统，用于引导盲人导航；Maid 等人专注于为盲人用户开发目标检测系统；Sagana 等人展示了视障人士的目标识别系统。

此外，360 度摄像头的使用越来越广泛，它能捕捉环境的 360 度视图，适用于虚拟现实和增强现实等应用。W. Yang 等人提出了针对 360 度摄像头捕获的等距矩形全景图像的目标检测系统。