طراحي و ساخت سيستم تشخيص رنگ گويا جهت نابينايان

چكيده:

بر طبق آمار موسسه بين المللي نابينايان، ضعف يا عدم بينايي يكي از متداول ترين ناتوانايي ها در سطح جهان است. افراد نابينا نيز مانند همة انسانها به اطلاعات نيازمندند و يكي از مهمترين اطلاعات مورد نياز آنها درك آنان از رنگها و نيازشان به دانستن تمايز بين اشيا و لوازم بر مبناي رنگشان است. در اين پروژه سعي شده ابزاري ارائه كردد كه بوسيلة آن بتوان رنگها را شناسايي و با يك سيستم صوتي و از طريق شنوايي به اطلاع فرد نابينا رساند. اين سيستم به صورت كوچك و قابل حمل و با قيمت تمام شدة مناسب مي تواند به كمك افراد نابينا برآيد. ساختار كلي اين ابزار شامل سخت افزار آشكارسازي رنگ با كمك فيلترهاي رنگي، سيستم كدينگ جهت ارسال كد آدرس رنگ آشكار شده و نهايتاً يك سيستم صوتي شامل يك IC توليد صورت و يك بلندگو مي باشد. نتايج تستهاي انجام شده نشاندهندة دقت مناسب سيستم گوياي رنگ جهت كاربرد مورد نظر است. 

تكنيك به كار رفته در دريافت كننده رنگ ها:

راههاي زيادي براي دريافت نور از يك سطح وجود دراد. تعدادي از اين تكنيك ها را در زير مي آوريم:

1- monolithic photo diode with light source and litter

نور از يك سطح گداهته ساطع شده و سپس منعكس مي شود. فوتوديودها نور گذرنده از فيلترهيا رنگي را دريافت كرده و به ولتاژ در خروجي تبديل مي كند. با افزايش شدت نور به صورت خطي افزايش مي يابد. به ازاي شدت هاي نور متفاوت ولتاژ خروجي متفاوت خواهد بود و بر همين اساس رنگهاي آشكار شده تشخيص داده مي شوند.

2- Spectral Radioneter

انرژي نور را در رديف طول موجهاي طيف نور مرئي اندازه مي گيرد.

3- Digital camera

يكي ديگر از راههاي آشكارسازي رنگ، تنظيم يك دوربين روي سطح و تجزيه و تحليل اطلاعات دريافت شده است. اين يك راه بسيار دقيق با امكان تشخيص رنج وسيعي از رنگها مي باشد، و همچنين بسيار گران

4- LDR with colour litters:

سه فيلتر رنگي را در مقابل يه مقاومت نوري قرار مي دهند. فيلترها فوتوريجسترها را مي پوشانند. بنابراين وقتي نور از سطح به رجيستر خط مي رسد ابتدا از فيلترها عبور مي كند كه قرمز، سبز و آبي خواهد بود.

تكنيك هاي به كار رفته در پروژه:

از ميان تكنيكهاي مختلفي كه در بالا بحث شد، تكنيكي كه در آن از مقاومت هاي نوري به همراه فيلترهاي رنگي استفاده مي شود، در اين پروژه به كار رفت. اگرچه روشهاي براي آشكارسازي رنگ مناسبل اند ولي بسيار گران قيمت و پيچيده اند. اين محصول بايستي بسيار كوچك و قابل حمل باشد.

خروجي اين سيستم همچنين بايد نامرئي باشد. بدليل استفاده نابينايان از آن، اين تكنيك انتخابي در اين پروژه بدليل سهولت كاربرد و قيمت پايين به كار رفت.

ابزار و وسايل متنوعي براي سنجش رنگ وجود دارد. به طور كلي مي توان آنها را در سه گروه زير دسته بندي كرد:

1. Colormeters
2. Spectroradiometers
3. Spectrophotometers