طراحی و ساخت سیستم تشخیص رنگ گویا جهت نابینایان

طراحی و ساخت سیستم تشخیص رنگ گویا جهت نابینایان

چكیده:

بر طبق آمار موسسه بین المللی نابینایان، ضعف یا عدم بینایی یكی از متداول ترین ناتوانایی ها در سطح جهان است. افراد نابینا نیز مانند همة انسانها به اطلاعات نیازمندند و یكی از مهمترین اطلاعات مورد نیاز آنها درك آنان از رنگها و نیازشان به دانستن تمایز بین اشیا و لوازم بر مبنای رنگشان است. در این پروژه سعی شده ابزاری ارائه كردد كه بوسیلة آن بتوان رنگها را شناسایی و با یك سیستم صوتی و از طریق شنوایی به اطلاع فرد نابینا رساند. این سیستم به صورت كوچك و قابل حمل و با قیمت تمام شدة مناسب می تواند به كمك افراد نابینا برآید. ساختار كلی این ابزار شامل سخت افزار آشكارسازی رنگ با كمك فیلترهای رنگی، سیستم كدینگ جهت ارسال كد آدرس رنگ آشكار شده و نهایتاً یك سیستم صوتی شامل یك IC تولید صورت و یك بلندگو می باشد. نتایج تستهای انجام شده نشاندهندة دقت مناسب سیستم گویای رنگ جهت كاربرد مورد نظر است. 

تكنیك به كار رفته در دریافت كننده رنگ ها:

راههای زیادی برای دریافت نور از یك سطح وجود دراد. تعدادی از این تكنیك ها را در زیر می آوریم:

1- monolithic photo diode with light source and litter

نور از یك سطح گداهته ساطع شده و سپس منعكس می شود. فوتودیودها نور گذرنده از فیلترهیا رنگی را دریافت كرده و به ولتاژ در خروجی تبدیل می كند. با افزایش شدت نور به صورت خطی افزایش می یابد. به ازای شدت های نور متفاوت ولتاژ خروجی متفاوت خواهد بود و بر همین اساس رنگهای آشكار شده تشخیص داده می شوند.

2- Spectral Radioneter

انرژی نور را در ردیف طول موجهای طیف نور مرئی اندازه می گیرد.

3- Digital camera

یكی دیگر از راههای آشكارسازی رنگ، تنظیم یك دوربین روی سطح و تجزیه و تحلیل اطلاعات دریافت شده است. این یك راه بسیار دقیق با امكان تشخیص رنج وسیعی از رنگها می باشد، و همچنین بسیار گران

4- LDR with colour litters:

سه فیلتر رنگی را در مقابل یه مقاومت نوری قرار می دهند. فیلترها فوتوریجسترها را می پوشانند. بنابراین وقتی نور از سطح به رجیستر خط می رسد ابتدا از فیلترها عبور می كند كه قرمز، سبز و آبی خواهد بود.

تكنیك های به كار رفته در پروژه:

از میان تكنیكهای مختلفی كه در بالا بحث شد، تكنیكی كه در آن از مقاومت های نوری به همراه فیلترهای رنگی استفاده می شود، در این پروژه به كار رفت. اگرچه روشهای برای آشكارسازی رنگ مناسبل اند ولی بسیار گران قیمت و پیچیده اند. این محصول بایستی بسیار كوچك و قابل حمل باشد.

خروجی این سیستم همچنین باید نامرئی باشد. بدلیل استفاده نابینایان از آن، این تكنیك انتخابی در این پروژه بدلیل سهولت كاربرد و قیمت پایین به كار رفت.

ابزار و وسایل متنوعی برای سنجش رنگ وجود دارد. به طور كلی می توان آنها را در سه گروه زیر دسته بندی كرد:

1. Colormeters
2. Spectroradiometers
3. Spectrophotometers