Ezzel az azonosítóval hivatkozhat erre a dokumentumra forrásmegjelölésben vagy hiperhivatkozás esetén:
http://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/49987| Title: | Комп'ютеризована система голосового інформування людей з вадами зору на базі Raspberry PI |
| Other Titles: | Computerized voice information system for visually impaired people based on Raspberry PI |
| Authors: | Конфедерат, Олександра Олександрівна Konfederat, Konfederat O.O. |
| Affiliation: | Тернопільський національний технічний університет імені Івана Пулюя Ternopil Ivan Puluj National Technical University |
| Bibliographic description (Ukraine): | Конфедерат О.О. Комп'ютеризована система голосового інформування людей з вадами зору на базі Raspberry PI : кваліфікаційна робота на здобуття ступеня бакалавр: спец. 123 — комп’ютерна інженерія / наук.кер. С.Н.Б. Стадник. — Тернопіль: ТНТУ, 2025. — 69 с. |
| Bibliographic description (International): | Konfederat K. Computerized voice information system for visually impaired people based on Raspberry PI : Bachelor Thesis „123 — Computer Engineering“ / Konfederat O.O. Konfederat - Ternopil, TNTU, 2025 – 69 p. |
| Issue Date: | 19-jún-2025 |
| Submitted date: | 26-jún-2025 |
| Date of entry: | 26-aug-2025 |
| Publisher: | Тернопільський національний технічний університет імені Івана Пулюя |
| Country (code): | UA |
| Place of the edition/event: | Тернопільський національний технічний університет імені Івана Пулюя |
| Supervisor: | Стадник, Стадник Наталія Богданівна Stadnik, Natalia |
| Committee members: | Марценко, Марценко Сергій Володимирович Martsenko, Sergey |
| UDC: | 004.93 |
| Keywords: | Raspberry Pi асистивні технології люди з вадами зору комп'ютерний зір ультразвуковий сенсор синтез мовлення розпізнавання перешкод вбудована система. assistive technologies visually impaired people computer vision ultrasonic sensor speech synthesis obstacle detection embedded system. |
| Number of pages: | 69 |
| Abstract: | Кваліфікаційна робота присвячена розробці комп’ютеризованої системи голосового інформування для людей з вадами зору, яка здатна в реальному часі виявляти перешкоди та повідомляти про них користувача. Пояснювальна записка складається з чотирьох розділів.
У першому розділі проведено аналіз вимог до проектованої системи, а також існуючих асистивних технологій. Обґрунтовано актуальність теми та визначено основні завдання дослідження.
У другому розділі було розроблено архітектуру комп’ютеризованої системи. Обґрунтовано вибір апаратної складової на базі Raspberry Pi, сенсорних модулів та програмних засобів.
У третьому розділі описано програмну реалізацію функцій системи мовою Python та процес збирання апаратного прототипу. Також проведено тестування працездатності системи на ефективність виявлення перешкод.
В четвертому розділі розглянуті питання безпеки життєдіяльності та охорони праці при роботі з комп’ютерною та електронною технікою. The bachelor's thesis is devoted to the development of a computerized voice notification system for visually impaired individuals, capable of detecting obstacles in real time and informing the user about them. The explanatory note consists of four chapters. The first chapter presents an analysis of the requirements for the designed system, as well as a review of existing assistive technologies. The relevance of the topic is substantiated, and the main research objectives are defined. The second chapter outlines the architecture of the computerized system. The choice of hardware components based on Raspberry Pi, sensor modules, and software tools is justified. The third chapter describes the software implementation of the system’s functions in Python and the process of assembling the hardware prototype. System testing was also conducted to evaluate the effectiveness of obstacle detection. The fourth chapter addresses life safety and occupational health issues when working with computer and electronic equipment. |
| Content: | СПИСОК СКОРОЧЕНЬ 8 ВСТУП 9 РОЗДІЛ 1 АНАЛІЗ ТЕХНІЧНОГО ЗАВДАННЯ 11 1.1 Основні технічні вимоги до комп’ютеризованої системи голосового інформування 11 1.2 Аналіз існуючих рішень 12 1.2.1 Методи орієнтації для людей з вадами зору 12 1.2.2 Існуючі електронні системи допомоги 13 1.3 Обґрунтування вибору компонентів для розробки 15 РОЗДІЛ 2 ПРОЄКТНА ЧАСТИНА 17 2.1 Розробка структури системи голосового інформування 17 2.2 Обґрунтування вибору апаратного забезпечення системи 22 2.2.1 Вибір центрального обчислювального модуля 22 2.2.2 Вибір модулів сприйняття середовища 23 2.2.3 Вибір модулів зворотного зв'язку 24 2.2.4 Вибір системи автономного живлення 24 2.3 Обґрунтування вибору програмного забезпечення системи 25 2.3.1 Вибір операційної системи 25 2.3.2 Вибір мови програмування 26 2.3.3 Вибір ключових програмних бібліотек 27 2.3.4 Створення блок-схеми алгоритму роботи системи голосового інформування 2.3.5 Аналіз продуктивності та шляхи оптимізації 31 РОЗДІЛ 3 ПРАКТИЧНА ЧАСТИНА 33 3.1 Програмна реалізація системи 33 3.2 Апаратна реалізація системи 37 3.3 Тестування системи голосового інформування 39 РОЗДІЛ 4 БЕЗПЕКА ЖИТТЄДІЯЛЬНОСТІ, ОСНОВИ ОХОРОНИ ПРАЦІ 42 4.1 Характеристика життєдіяльності людини у системі «людина-машина-середовище існування» 42 4.2 Вплив електромагнітних полів (ЕМП) на людину та заходи щодо зменшення їх впливу 44 ВИСНОВКИ 46 СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ 48 Додаток A Технічне завдання Додаток Б Перелік елементів Додаток В Лістинг програмного коду |
| URI: | http://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/49987 |
| Copyright owner: | © Конфедерат Олександра Олександрівна, 2025 © Konfederat Konfederat O.O., 2025 |
| References (Ukraine): | Dutoit, T. An Introduction to Text-to-Speech Synthesis. Getting Started with TensorFlow Lite on Raspberry Pi [Electronic resource]. – TensorFlow Official Documentation. – Access mode: https://www.tensorflow.org/lite/guide/raspberry_pi (дата звернення 02.06.2025р)Springer Science & Business Media, 1997. 294 p. HC-SR04 Ultrasonic Sensor Datasheet [Electronic resource]. – Access mode: https://cdn.sparkfun.com/datasheets/Sensors/Proximity/HCSR04.pdf (дата звернення 04.05.2025р). Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE). IEEE Standard for Safety Levels with Respect to Human Exposure to Radio Frequency Electromagnetic Fields, 3 kHz to 300 GHz. IEEE Std C95.1, 2019. Joseph Howse, Joe Minichino. Learning OpenCV 4 Computer Vision with Python 3. – 3rd ed. – Packt Publishing, 2020. 482 p. Narmada A., Bashetty V., Pentala P., Balabhakthula N. Raspberry Pi-Based Design and Implementation of Object Detection for Visually Impaired. Advanced Engineering Science, 2022. Vol. 54, Issue 02. – P. 1241-1250. Palamar A., Karpinski M., Palamar M., Osukhivska H., Mytnyk M. Remote Air Pollution Monitoring System Based on Internet of Things. CEUR Workshop Proceedings, 2nd International Workshop on Information Technologies: Theoretical and Applied Problems (ITTAP 2022), Ternopil, Ukraine, November 22–24, 2022. Vol. 3309. P. 194-204. pyttsx3 2.90: Offline Text to Speech library for Python [Electronic resource]. – The Python Package Index (PyPI). – Access mode: https://pypi.org/project/pyttsx3/ (дата звернення 03.06.2025). Simon Monk . Raspberry Pi Cookbook. – 3rd ed. – O'Reilly Media, 2019. – 464 p. RPi.GPIO Module Documentation [Electronic resource]. – Access mode: https://pypi.org/project/RPi.GPIO/ (дата звернення 08.05.2025). J. A. Smith, K. L. Jones. U.S. Patent No. 9,454,789. Portable electronic device for assisting visually impaired persons with object identification and navigation, 2016. Velychko D., Osukhivska H., Palaniza Y., Lutsyk N., Sobaszek L. Artificial Intelligence Based Emergency Identification Computer System. Advances in Science and Technology Research Journal, 18 no. 2, 2024, Р. 296-304. Voloskyi V., Leshchyshyn Y., Romanyshyn N., Palamar A., Tarasenko L. Method and algorithm for efficient cell balancing in the lithium-ion battery control system. CEUR Workshop Proceedings, The 1st International Workshop on Bioinformatics and Applied Information Technologies (BAIT 2024), Zboriv, Ukraine, October 02-04, 2024. Vol. 3842. P. 258-267. World Health Organization (WHO). Electromagnetic fields and public health: mobile phones. Fact sheet No. 193, 2014. Бедрій Я. І., Джигирей В. С., Кислицина А. І. Безпека життєдіяльності: навчальний посібник. – Київ: Центр учбової літератури, 2018. 288 с. Гандзюк М.П., Безпека життєдіяльності: навч. посіб. – К.: Центр учбової літератури, 2013. 256 с. Державна служба України з надзвичайних ситуацій. Методичні рекомендації з оцінки умов праці при дії ЕМП. ДСанПіН 3.3.6.096-2002 «Державні санітарні норми і правила захисту населення від впливу електромагнітних полів» – Міністерство охорони здоров’я України. Жаровський Р.О., Луцик Н.С., Осухівська Г.М., Паламар А.М., Тиш Є.В. Методичні вказівки до виконання кваліфікаційної роботи бакалавра для здобувачів першого (бакалаврського) рівня вищої освіти за спеціальністю 123 «Комп’ютерна інженерія» усіх форм навчання. Тернопіль: ТНТУ, 2024. 39 с. Жидецький В. Ц. Основи охорони праці: підручник. Львів: Афіша, 2005. 347 с. Карунакаран, С., Раджа, К. Система голосових сповіщень на основі Raspberry Pi для ідентифікації об'єктів. Вісник інженерії та прикладних наук, 2021. Т. 8, № 3. С. 45–51. Коваленко, І. І., & Петренко, В. М. Особливості синтезу українського мовлення для вбудованих асистивних систем. Матеріали V Міжнародної науково-практичної конференції «Інформаційні технології в освіті, науці і техніці». – Черкаси: ЧДТУ, 2022. С. 112–114. Литвиненко О.М., Основи охорони праці та безпеки життєдіяльності: навч. посіб. – Харків: ХНАМГ, 2014. 304 с. Паламар М.І., Стрембіцький М.О., Паламар А.М. Проектування комп’ютеризованих вимірювальних систем і комплексів. Навчальний посібник. Тернопіль: ТНТУ. 2019. 150 с. Харченко О., Яцишин В. Розробка та керування вимогами до програмного забезпечення на основі моделі якості. Вісник ТДТУ. Тернопіль, 2009. Т. 14. №1. С. 201-207. Ясінський Р.В., Осухівська Г.М., Паламар А.М., Величко Д.В. Комп’ютерна система для контролю параметрів мікроклімату теплиць на основі інтернету речей. Актуальні задачі сучасних технологій : збірник тез доповідей ХI міжнародної науково-практичної конференції молодих учених та студентів (Тернопіль, 7-8 грудня 2022 року), Тернопіль: ФОП Паляниця В. А., 2022. С. 177. Яцишин В., Пастух О., Жаровський Р. Technology of relational database management systems performance evaluation during computer systems design. Scientific Journal of TNTU, Ternopil, Ukraine, 2023. Vol. 109, No 1. P. 54–65. |
| Ebben a gyűjteményben: | 123 — Комп’ютерна інженерія (бакалаври) |
Fájlok a dokumentumban:
| Fájl | Leírás | Méret | Formátum | |
|---|---|---|---|---|
| Konfederat O.O._Konfederat.pdf | 2,23 MB | Adobe PDF | Megtekintés/Megnyitás |
Minden dokumentum, ami a DSpace rendszerben szerepel, szerzői jogokkal védett. Minden jog fenntartva!
Admin Tools