SIGHT:助盲智能眼镜 — 树莓派 + TensorFlow + Android Things
项目简介
基于树莓派的智能眼镜,在 Android Things 上运行 TensorFlow 识别周围环境并语音播报,助力视障人士感知世界。
工作原理
用户按下按钮,集成摄像头拍摄图像,树莓派上 TensorFlow 处理后通过扬声器/耳机语音播报描述。全流程在 Android Things 运行,保障可靠性与低功耗。
硬件清单
核心组件:
- 树莓派 3
- 树莓派摄像头模块 (500万像素)
- 微动按钮
- 1kΩ 上拉电阻
- 通用 PCB(自制 HAT)
工具: 烙铁、焊锡
软件: Android Things、Android Studio (稳定版/预览版)、TensorFlow Lite、Firebase (可选云集成)
在树莓派安装 Android Things
- 访问 Android Things Console 登录 Google 账号
- 创建产品(如 “Sight Pi”),SOM 选 Raspberry Pi 3,填写描述
- 进入 Factory Images,创建构建配置并下载 ZIP
- 解压得到
.img镜像文件
烧录 SD 卡
使用 Balena Etcher 写入镜像:
- 插入 microSD 卡
- Etcher 选择镜像与 SD 卡,点击 Flash
- 弹出卡插入树莓派
网线连接树莓派,5V 供电,记录局域网 IP(如 192.168.0.22)。
Android Studio 配置
- 安装 Android Studio
- 克隆项目:GitHub
- 打开现有项目
- ADB 连接树莓派:
adb connect 192.168.0.22:5555 - 运行 App,树莓派显示为目标设备
硬件接线
- 摄像头接 CSI 专用接口
- 按钮接 GPIO,1kΩ 上拉至 3.3V
- 扬声器/耳机接 3.5mm 音频口
- 移动电源供电(示例用 Intel 供电移动电源)
精确引脚分配请参考附带 Fritzing 图。
测试验证
上电启动,按钮拍照,聆听语音描述。确认音频清晰后进入下一步。
外壳与佩戴
轻量塑料外壳开孔适配接口,树莓派与摄像头安装于合适眼镜框。喷漆美化,整理走线防缠绕。
未来升级方向
- 骨传导扬声器 – 不遮挡耳道
- 红外摄像头 – 低光环境工作
- 轻量人体工学眼镜框设计
- 定制电池板优化续航
- 扩展 TensorFlow 模型支持更多场景理解
演示
现场演示视频链接或联系项目组体验。
制造工艺
- 树莓派紧凑型 DHT 温湿度扩展板:ATtiny85 + DHT22/DHT11
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