1. 本选题研究的目的及意义
随着全球老龄化趋势的加剧以及视觉障碍人士数量的不断增加，如何提升他们的生活质量、帮助他们更好地融入社会成为了一个重要的社会议题。
传统的导盲拐杖虽然能够提供基本的行走辅助，但功能单一，无法满足视障人士在复杂环境下的安全出行需求。
因此，研发功能更加丰富、智能化程度更高的导盲拐杖，对于提高视障人士的生活质量、增强他们的独立生活能力以及促进社会和谐发展具有十分重要的现实意义。
2. 本选题国内外研究状况综述
近年来，随着传感器技术、嵌入式系统、人工智能等领域的快速发展，智能导盲拐杖的研究取得了一定进展。
国内外学者从不同的角度对智能导盲拐杖进行了探索，并在障碍物检测、路径规划、语音交互等方面取得了一些成果。
1. 国内研究现状
3. 本选题研究的主要内容及写作提纲
本课题主要研究内容包括以下几个方面：1.智能导盲拐杖的硬件设计:包括选择合适的FPGA芯片作为控制核心，以及超声波传感器、红外传感器、语音播报模块、电源管理模块等外围电路的设计。
2.智能导盲算法设计:研究障碍物检测算法，融合超声波和红外传感器数据，提高障碍物识别的准确性和可靠性；研究路径规划算法，根据环境信息规划安全可行的行走路径；研究语音播报算法，将环境信息和系统状态转换为语音提示，为用户提供及时有效的引导。
3.智能导盲拐杖的软件设计:包括嵌入式软件架构设计，传感器数据采集程序设计，算法的软件实现和优化，以及人机交互界面设计。
4. 研究的方法与步骤
本课题将采用理论研究与实验研究相结合的方法，逐步推进研究工作。
1.需求分析与方案设计：首先，对视障人士的实际需求进行深入分析，明确智能导盲拐杖的功能需求和性能指标。
在此基础上，进行系统总体方案设计，确定系统架构、硬件平台和软件框架。
5. 研究的创新点
本课题的研究创新点主要体现在以下几个方面：1.基于多传感器融合的障碍物检测：传统的导盲拐杖通常只配备单一类型的传感器，例如超声波或红外传感器，其探测范围和精度有限。
本课题拟采用超声波和红外传感器融合技术，结合两种传感器的互补优势，提高障碍物检测的准确性和可靠性，增强对复杂环境的适应能力。
2.基于FPGA的智能导盲算法实现：相较于传统的单片机系统，FPGA具有并行处理能力强、实时性好、功耗低等优势，更适合实现复杂的智能导盲算法。
6. 计划与进度安排
第一阶段 （2024.12~2024.1）确认选题，了解毕业论文的相关步骤。
第二阶段（2024.1~2024.2）查询阅读相关文献，列出提纲
第三阶段（2024.2~2024.3）查询资料，学习相关论文
7. 参考文献（20个中文5个英文）
1. 黄凯. 基于多传感器融合的智能导盲系统设计与实现[D]. 南京: 南京邮电大学, 2020.
2. 王建. 基于FPGA的智能导盲系统设计与实现[D]. 成都: 电子科技大学, 2019.
3. 刘洋, 刘凯, 王文博, 等. 基于机器视觉的智能导盲系统研究[J]. 电子技术应用, 2021, 47(10): 106-110.
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