I nte rna t io na l J o urna l o f   Rec o nfig ura ble a nd   E m be dd e d Sy s t e m s   ( I J R E S)   Vo l.  1 4 ,   No .   2 ,   J u ly   2 0 2 5 ,   p p .   428 ~ 4 3 9   I SS N:  2 0 8 9 - 4 8 6 4 ,   DOI : 1 0 . 1 1 5 9 1 /i j r es.v 1 4 . i2 . p p 4 2 8 - 439          428       J o ur na l ho m ep a g e h ttp : //ij r es.ia esco r e. co m   O ti m e audio  ale rt  a uto m a ted  int e llig ent  sy ste m   for  v isua lly   i m pa ire d people       Cy rilo o s P re t t y   Dia na   C y ril 1 ,   Su m a t hy   Vet ha na y a g a m 1 Su nd a ra ra j a n G ee t ha 2 B ra h m a de s a m   Vis w a na t ha n K rish na 3   1 D e p a r t me n t   o f   C o m p u t i n g   T e c h n o l o g i e s,  S R M   I n st i t u t e   o f   S c i e n c e   a n d   T e c h n o l o g y ,   K a t t a n k u l a t h u r ,   I n d i a   2 D e p a r t me n t   o f   C o m p u t e r   S c i e n c e   a n d   E n g i n e e r i n g ,   B N M   I n st i t u t e   o f   T e c h n o l o g y ,   B a n g a l o r e ,   I n d i a   3 D e p a r t me n t   o f   C o m p u t e r   S c i e n c e   a n d   E n g i n e e r i n g ,   K C G   C o l l e g e   o f   T e c h n o l o g y ,   C h e n n a i ,   I n d i a       Art icle  I nfo     AB ST RAC T   A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   Ma y   6 ,   2 0 2 4   R ev i s ed   J an   2 0 ,   2 0 2 5   A cc ep ted   Ma r   2 9 ,   2 0 2 5       In d ia i s th e   h o m e   o f   th e   w o rld ’s b li n d   p o p u lati o n .   T h e   c o u n try   h a a ro u n d   1 2   m il li o n   i n d iv id u a ls  w it h   v isu a l   im p a ir m e n a g a in st  a   g lo b a l   t o tal  o f   3 9   m il li o n   a c c o rd in g   to   a   re p o rt  p u b li s h e d   b y   th e   Na ti o n a P r o g ra m m e   f o Co n tr o o f   Bli n d n e ss .   V isu a ll y   im p a ir e d   p e o p le  c a n n o li v e   in d e p e n d e n tl y .   T h e y   h a v e   to   d e p e n d   o n   o th e rs  f o t h e ir  d a il y   a c ti v it ies .   T h e   m a jo p r o b lem   o c c u rs  w h e n   b li n d   p e o p le  w a lk   o n   th e   ro a d ,   th e y   c a n n o d e tec a n y   o b sta c le   w h ich   p u ts  th e m   a risk .   so m e ti m e it   c a u se m a jo in ju ries   a n d   a c c i d e n ts.  W it h   th e   p ro p o se d   sy ste m ,   v isu a ll y   i m p a ired   p e o p le  c a n   w a l k   o n   th e   ro a d   in d e p e n d e n t ly .   A   d e v ice   w it h   in tern e o f   th i n g (Io T tec h n o lo g y   w h e re   s m a rt  g las is  e m b e d d e d   w it h   a n   u lt ra so n ic  se n so r,   su n g las se s,  Ra sp b e rry   P i,   v o ice   m o d u le IS D1 8 2 0 ,   a n d   Blu e to o t h .   T h is d e v ice   a lerts t h e   u se w it h   a u d io   g u id a n c e .   W h e n   p e o p le  w a l k   in   f ro n o f   a n   o b sta c le,  th e   d e v ice   d e tec ts  th e   o b sta c le  a n d   tells  th e   u se a w h a d istan c e   th e   o b sta c le  is  th e re .   T h e y   c a n   w a l k   o n   t h e   r o a d   c o m f o rtab ly   a n d   f e a rles sl y .   It  g iv e a u d io   a lerts  a b o u t   o b sta c les   to   t h e   u se r.   T h e   k e y   f e a tu re a re   it   is  e a s y   to   w e a r,   li g h twe ig h t,   a n d   c o st - e ff e c ti v e .   W e a rin g   sm a rt  g las se s,  th e y   c a n   w a l k   o n   th e   ro a d   c o n f id e n tl y   li k e   a   n o rm a h u m a n   b e in g   w it h o u a n y   g u il t.   K ey w o r d s :   Au d io   aler t   B lin d   g las s   Ob j ec t d etec tio n   R asp b er r y   P i   Ultr aso n ic  s e n s o r   T h is i a n   o p e n   a c c e ss   a rticle   u n d e r th e   CC B Y - SA   li c e n se .     C o r r e s p o nd ing   A uth o r :   C y r ilo o s P r ett y   Dia n C y r il   Dep ar t m en t o f   C o m p u ti n g   T e ch n o lo g ies,   S R I n s tit u te  o f   Scien ce   a n d   T ec h n o lo g y   Kattan k u lath u r - 6 0 3 2 0 3 ,   T N ,   I n d ia   E m ail:  p r ett y d ia n ac y r i l@ g m ai l.c o m       1.   I NT RO D UCT I O N   I n   o u r   co n te m p o r ar y ,   tec h n o l o g y - ce n tr ic  s o ciet y ,   e n s u r in g   ac ce s s ib ilit y   f o r   ev er y   i n d iv id u al  is   n o t   o n l y   m o r al  o b lig atio n   b u t   also   an   ess e n tial  r eq u ir e m e n t.  Vis u all y   i m p air ed   in d i v i d u als  f ac d is tin ct   o b s tacle s   w h e n   i co m e s   to   n a v ig a tin g   t h w o r ld ,   s u ch   a s   d i f f icu l ties   i n   r ea d in g   p r i n ted   la n g u a g e,   id en ti f y i n g   th i n g s ,   an d   m o v in g   ar o u n d   u n f a m i liar   s u r r o u n d i n g s .   Au to m ated   i n telli g e n s y s te m s   f o r   v is u all y   i m p air ed   p eo p le  a r an   ad v an ce d   m et h o d   f o r   im p r o v in g   ac ce s s ib ili t y   an d   p r o m o ti n g   in d ep en d en ce   [ 1 ] .   T h e s s y s te m s   u tili ze   b len d   o f   ar ti f icial  i n t ellig e n ce   ( A I ) ,   co m p u ter   v is io n ,   an d   s en s o r y   i n p u tec h n o lo g ies  li k i n ter n et  o f   th i n g s   ( I o T )   to   o f f er   i m m ed i ate  aid   an d   ass is ta n ce   to   p er s o n s   w h o   h a v v is u al  i m p air m en ts .   A   n u m b er   o f   ad v an ce m en ts   i n   I o T   tech n o lo g ies  h a v t h p o ten tial  to   g r ea tl y   en h a n ce   b lin d   p eo p le' s   s af et y   a n d   q u alit y   o f   lif e   [ 2 ] .   T h ese  s y s te m s   s tr i v to   en ab le  u s er s   to   o v er co m e   o b s tacle s   an d   i n ter ac m o r ef f ec ti v el y   w it h   t h eir   s u r r o u n d in g s ,   w h et h er   it  is   th r o u g h   v o ice - b ased   in ter ac tio n ,   tac tile  f ee d b ac k ,   o r   au g m en te d   r ea lity   in ter f ac es   [ 3 ] .   T h I o T   ca n   s ig n if ica n tl y   i m p r o v th q u alit y   o f   l if a n d   au to n o m y   o f   t h o s w h o   ar b lin d   o r   v is u all y   i m p air ed .   T h is   is   ac h iev ed   b y   g r an ti n g   th e m   i n cr ea s ed   ac ce s s   to   in f o r m atio n ,   en h a n ce d   s af et y   an d   n a v i g atio n ,   an d   i m p r o v ed   co m m u n ica tio n   ab ilit ie s   [ 4 ] .   I o T   n av ig atio n   d ev ice s   ca n   e n h a n ce   t h m o b il it y   o f   v is u all y   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   R ec o n f i g u r ab le  &   E m b ed d ed   Sy s   I SS N:  2 0 8 9 - 4864       On   time  a u d io   a lert   a u to ma te d   in tellig en t sys tem  fo r   visu a ll imp a ir ed   p eo p le  ( C yril o o s P r etty  Dia n a   C yril )   429   i m p air ed   in d i v id u al s   b y   f ac i litatin g   t h eir   m o v e m en in   b o th   in d o o r   an d   o u td o o r   s ettin g s   [ 5 ] .   Glo b al  p o s itio n in g   s y s te m   ( GP S) - i n teg r ated   n a v i g atio n   o f f er in g   s tep - by - s tep   v o ice  n a v ig a t io n   th r o u g h   t h eir   s m ar tp h o n e,   w h er I o T   s y s te m s   in   co n j u n ctio n   w it h   GP m a y   s a f el y   d ir ec t h u s er s   t o   th eir   tar g et  p lace   w it h o u an y   tr o u b le.   B ea co n s   an d   s en s o r s   d ep lo y ed   in   p u b li ar ea s   ca n   o f f er   u p - to - t h e - m i n u te  d ata  r eg ar d in g   th en v ir o n m e n t,  in cl u d in g   t h p r ec is p o s itio n s   o f   en tr a n ce s ,   elev a to r s ,   an d   r estro o m s   [ 6 ] .   I o T - en ab led   n av i g atio n   ap p s   ca n   o f f er   p r ec is d ir ec tio n s   a n d   n o ti f icat io n s   r eg ar d i n g   p o ten tial  o b s t r u ctio n s   o r   r is k s   in   o u td o o r   s ettin g s   [ 7 ] .   An   as s is tiv e   tech n o lo g y   ca lle d   th Mo b Sti c k   w a s   cr ea ted   to   h elp   p eo p le  w it h   v i s io n   i m p a ir m e n t s   s af el y   an d   i n d ep en d en tl y   n a v i g ate  th eir   e n v ir o n m e n t   [ 8 ] .   I t e n h a n ce s   t h u s e f u l n es s   o f   t h e   co n v en tio n al  w h ite   ca n b y   co m b i n i n g   c u tt in g - ed g tech n o lo g y   li k s e n s o r s ,   c o m m u n icatio n   m o d u le s ,   an d   t h I o T .   I s er v es  as   an   ex a m p le  o f   h o w   v is u all y   i m p a ir ed   p eo p le  ca n   b em p o w er ed   b y   co n te m p o r ar y   tec h n o lo g ies,  i m p r o v i n g   th eir   f r ee d o m ,   m o b ilit y ,   a n d   s af et y   i n   v ar iet y   o f   s etti n g s   [ 9 ] .   Fo r   th o s w h o   ar b li n d   o r   v is u a ll y   i m p air ed ,   w ea r ab le  tec h n o lo g y   [ 1 0 ]   s ig n i f ican tl y   i m p r o v e s   th e ir   s af e t y ,   f r ee d o m ,   a n d   q u alit y   o f   l if e.   T o   o v er co m t h e   d if f ic u lt ies  p o s ed   b y   v is u all y   ch alle n g ed   u s er s ,   t h ese  d e v ice s   in co r p o r ate  cu tti n g - ed g tec h n o lo g ies  i n cl u d in g   th I o T ,   s en s o r s ,   A I ,   an d   h ap ti f ee d b ac k   [ 1 1 ]   Ob j ec d etec tio n   is   co n ce p th at  h as  b ee n   ar o u n d   th er f o r   lo n g   ti m e.   Ob j ec d etec tio n   ca n   b aid ed   b y   tech n iq u es  s u c h   as   ed g d etec tio n ,   co r n er   d etec tio n ,   an d   co lo r - b ased   s eg m e n tatio n ,   GP b ased   s y s te m ,   a n d   Gu id d o g s .   Ho w ev er ,   th m ai n   d r a w b ac k   o f   t h ese  s y s te m s   w as  th a th e y   co u ld   o n l y   b u s ed   f o r   ce r tain   o b j ec an d   r eq u ir ed   g r ea d ea o f   m o n ito r i n g   [ 1 2 ] .   R esear ch er s   b eg a n   u tili zi n g   m ac h i n lear n in g   ap p r o ac h es  to   r ec o g n ize  o b j e cts  as  co m p u ti n g   p o w er   a n d   d ata  av ailab ilit y   i n cr ea s ed .   T h e y   cr ea ted   t h f in a l   m o d el  b y   ap p l y i n g   s tatis tical  m o d el s   an d   tr ain i n g   to   u p d ate   its   p ar am eter s .   R e s ea r ch er s   u s ed   d ee p   lear n in g   tech n iq u to   d etec t o b j ec ts ,   th er eb y   d r a m atica ll y   i n cr ea s i n g   th ac cu r ac y   o f   o b j ec t r ec o g n itio n   [ 1 3 ] .   T h e   to p ic  o f   n eu r al  n et w o r k s   f o r   o b j ec d etec tio n   is   f as cin ati n g   to p ic  th at  w i ll  b ex p lo r ed .   A n   i m p o r tan o r g a n   o f   t h h u m a n   b ein g   is   t h e y e s .   A   s p o o b s er v atio n   d iv u l g es  t h p r ed o m in a n ce   o f   v is u al   in f o r m atio n   i n   o u r   s u r r o u n d i n g s .   C o n s id er in g   th m o d er n   e r a,   an d   r ev o lu tio n   i n   tech n o lo g y   w tr y   to   in tr o d u ce   eq u ip m en th at  ca n   h elp   to   f ac th d ail y   li f p r o b lem s   o f   v i s u a ll y   i m p air ed   p er s o n s   [ 1 4 ] Ass i s tan ce   is   n ee d ed   to   m a k th eir   li f ea s y   an d   co m f o r t ab le.   Vis u al   lo s s   is   i n co n v e n ien f o r   th eir   s a f et y   w h i le  u s in g   au to n o m o u s   m o b ilit y   o r   tr av elin g .   P eo p le   w ith   im p air m en ts   h a v m o r ch al len g e s   d u r in g   s el f - n av i g atio n   in   n e w   e n v ir o n m e n ts .   P eo p le  w ith   v is io n   p r o b le m s   w il b en ef i f r o m   s m ar s y s te m s   th at  co m b i n e   I o T   an d   A I   to   in cr ea s th eir   s af et y ,   in d ep en d en ce ,   an d   q u alit y   o f   li f e.   Nu m er o u s   o p p o r tu n i ties ,   in cl u d i n g   au to n o m o u s   n a v i g atio n   r o b o ts ,   r ea l - ti m d an g er   p r ed ictio n ,   an d   ad ap tiv h elp   ca ter ed   to   in d iv id u al  n ee d s ,   ar m ad p o s s ib le  b y   ar ti f icial  in telli g e n ce   o f   t h i n g s   ( A I o T ' s )   m i x   o f   p r ed ictiv A I   w i th   n e t w o r k ed   I o T   tech n o lo g ies   [ 1 5 ] .   A I o T   c o n tr ib u tes  to   t h cr ea tio n   o f   s m ar t er ,   s af er   s etti n g s   f o r   b lin d   p eo p le  b y   in teg r ati n g   r ea l - ti m d ata  an d   co n ti n u o u s l y   lear n i n g .   T h m ai n   g o al  is   to   s u p p o r p eo p le,   w h o   h av v is io n   d if f ic u ltie s   b y   co n n ec t in g   th s tu d y   ca lled   o n   ti m au d io   aler au to m ated   in t ellig e n s y s te m   f o r   v is u all y   i m p a ir ed   p eo p le”.   P r o p o s ed   s y s te m   eq u ip p ed   w it h   h ar d w ar co m p o n en ts   n a m el y   R asp b er r y   P p r o ce s s o r ,   ca m er a,   ea r p h o n e,   v o ice  m o d u le,   an d   s en s o r .   Ob j ec ts   ca n   b ca p tu r ed   v ia  ca m er a.   Dis tan ce   ca lc u latio n   w o u ld   b d o n th r o u g h   an   u ltra s o n ic  s en s o r   an d   co m m a n d s   w o u ld   b g iv en   t h r o u g h   t h v o ice  m o d u le.   Ho w e v er ,   th wir ed   ea r p h o n es  w o u ld   p r o v id th f i n al  o u t p u to   th v i s io n - i m p air ed   p er s o n .         2.   RE VI E W   O F   P AS T   AP P R O ACH E S   T h er ar f e w   I o T - b ased   co n ce p ts   f o r   ass i s ti n g   b lin d   p eo p le  in   I n d ia.   T h d ev elo p ed   w o r ld   e m p lo y s   v ar iet y   o f   tech n o lo g ies  to   ass is b lin d   p eo p le  in   l iv i n g   co m f o r tab le  lif e.   Ho w ev er ,   in   d ev elo p in g   co u n tr ies  s u c h   as  I n d ia,   th er e   ar v er y   f e w   f ac ili ties   a v aila b le  f o r   v is u all y   i m p air ed   p eo p le  th at  p r o m o te  a   n o r m al  l if e s t y le.   Se v er al  r elat ed   w o r k s   i n   t h is   f ield   o f   v is u al l y   i m p air ed   p eo p le  p r o j ec ts   w er in v e s ti g ated   an d   ar d escr ib ed   b elo w .   A n   e m b ed d ed   d ev ice  w it h   r o b u s o b s tacle   d etec tio n   alg o r ith m   t h at  p r o v id es  u s ef u l   co m m e n t s   to   u s er s   v ia  a u d io   ac tu ato r s   an d   v ib r o tactile.   Fi eld - p r o g r a m m ab le  g ate  ar r a y   ( FP GA ) - b ased   3 D   ca m er is   ex tr e m el y   s m all  a n d   it c an   r u n   f o r   h o u r s   o n   s i n g l ch ar g [ 1 6 ] .     W ith   th h elp   o f   th ca m er a,   o b j ec ts   w il b ca p tu r ed   an d   R - C NN  m o d u le s   w ith   d ee p   lear n in g   o n   t h e   d ev ice  it s elf   u s ed   f o r   i m a g p r o ce s s in g   a n d   d etec tio n .   Ho w e v er ,   th e   f in al   p r o d u ct  w o u ld   b tr an s m it ted   to   t h v is u all y   i m p a ir ed   p er s o n ' s   ea r   v ia  an   ea r p h o n e   [ 1 7 ] .   R ea d in g   t h o b j ec an d   tak in g   t h p ictu r w it h   t h e   ca m er a,   ch an g th i m a g in t o   g r ey s ca le.   I co n v er ts   tex t o   au d io .   Fin all y ,   it  g iv e s   th o u tp u as  v o ice  m es s ag [ 3 ] .   T h s ev er al  u lt r aso n ic  s e n s o r s   t h at  m a k u p   th o b s tacle   d etec tio n   s y s t e m   ar ar r an g ed   at   v ar io u s   a n g le   v al u e s .   T h e y   c alcu late   t h d is ta n ce   g ap   b et w ee n   t h ca n a n d   th g r o u n d   as  r esu lt.  T h r ee   t y p es o f   to p o g r ap h y   ar id en ti f ied   f r o m   t h s e n s o r   d ata:  lev e l g r o u n d ,   s m all  h o les o r   p its ,   an d   s tair ca s es [ 4 ] .   S m ar g la s s e s   b u il t - in   ca m er a   tak e s   p ict u r o f   th e   s u r r o u n d i n g s ,   w h ic h   i s   t h en   p r o ce s s ed   u s i n g   A z u r co g n it iv s er v ices  ca lle d   cu s to m   v i s io n   ap p licatio n   p r o g r a m m i n g   i n ter f ac ( C V A P I ) .   T h u s er   w ea r in g   Go o g le  g las s   ca n   h ea r   t h o u tp u [ 5 ] .   T h alg o r ith m s   w er r esp o n s ib le  f o r   t w o   k e y   tas k s i)   d etec tin g   a n d   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N:  2 0 8 9 - 4864   I n t J   R ec o n f i g u r ab le  &   E m b ed d ed   Sy s t,  Vo l.  1 4 ,   No .   2 ,   J u l y   2 0 2 5 428 - 4 3 9   430   class i f y in g   cr o s s w al k   s ig n als   an d   ii)  d ir ec tin g   u s er s   to   th eir   d esire d   lo ca tio n   ( ac r o s s   t h tar g et  cr o s s w a lk )   class i f icatio n   o f   R O,   tr ac k i n g   n a v ig a tio n   m o d u le  v is u al - i n er tial  o d o m etr y   w it h   g eo m e tr y   co n s tr ai n p ath   p lan n i n g   an d   au d io   f ee d b ac k   [ 6 ] .   T h p r o p o s er   o f   th is   s y s te m   co n s tr u cted   th ese  g la s s e s   u s in g   a n   A r d u i n o   P r o   Min MCU,  an   u l tr aso n ic  s e n s o r ,   an d   b u zz er   to   s en s th d is tan ce   o f   an   o b j ec in   f r o n o f   th e m   an d   b ee p   to   w ar n   t h w ea r er   ( u s er )   th at   s o m et h in g   is   i n   f r o n t   o f   t h e m .   T h e f f icien s m ar g las s es   ar m ad w it h   t h I o T   ca n   also   b e m b ed d ed   w it h   s e n s o r s   an d   a s s is t   in   o b j ec t d ete ctio n   b y   co v er i n g   b r o ad er   r e g io n   [ 1 4 ] ,   [ 1 8 ]   T h o b s tacle   d etec tio n   m o d u le   is   co m p r i s ed   o f   a n   u ltra s o n ic  s en s o r ,   co n tr o m o d u le  f o r   p r o ce s s in g ,   an d   an   o u tp u u n it  co n s is ti n g   o f   b u zz er   [ 1 9 ] - [ 2 2 ] .   T h u s er   ca n   s elec d esti n atio n   f r o m   lis o f   o p tio n s   in   th m e m o r y   t h at  w i ll  ca u s t h s tic k   to   tr av e i n   d i f f er e n p ath .   A n   u l tr aso n ic  s e n s o r ,   s o m eti m es   k n o w n   as  a   h ea d p h o n e,   is   e m p lo y ed   in   th i s   s y s te m ,   alo n g   w it h   p r o g r a m m ab le  in ter f ac co n tr o ll er   ( PIC)   co n tr o ller   an d   b atter y   to   g u id th e m   i n   t h r eq u ir ed   p ath .   T h s m ar g las s es  o p er ate  o n   th p r in cip les  o f   I o T   an d   th So n ic   w a v m ec h a n is m .   W h e n   p er s o n   o r   o b j ec en ter s   v ie w   o f   t h g las s es,  t h E s p ea k   m o d u le  n o tifie s   t h u s er   o f   th d is ta n ce   g ap   b et w ee n   t h e n titi e s Dis p la y   m o d u le  m u s r ec o g n ize  t h p er s o n ' s   f ac u s i n g   t h Face   d ataset   f o ld er   an d   eith er   d is p la y s   n a m o r   d is p la y   an   u n k n o w n .   T h S m ar t G la s s es a r p o w er ed   b y   5 b atter y   a n d   r u n   P y t h o n   3 .   R ea l - t i m o b j e ct  d etec tio n   u s i n g   d ee p   l ea r n i n g   i s   u til ized   to   d is tin g u is h   b et w ee n   m o v i n g   a n d   s tatio n ar y   ite m s .   A f ter   d etec tio n ,   th m o tio n   m o d el  is   d et er m in ed   b y   u s i n g   m u lti - o b j ec Kalm a n   Fil ter   tr ac k er   to   tr ac k   th o b j ec ts   th r o u g h   ti m e.     HE A D L OC K   is   an   o p tical   h ea d - m o u n ted   d i s p la y   n a v i g at o r   th at  h elp s   v is u all y   i m p air ed   p er s o n s   n av i g ate   lar g o p en   s p ac es  b y   allo w in g   t h e m   to   h o ld   o n to   l an d m ar k s   ac r o s s   t h s p ac e,   s u ch   as   d o o r ,   o p en   f ield s ,   o r   o th er   o b j ec ts ,   an d   th en   g i v i n g   o r al  f ee d b ac k   to   lea d   th u s er   to w ar d   th la n d m ar k   [ 2 3 ] .   T o   q u an tify   ac cu r ac y   a n d   p er f o r m a n ce ,   s y s te m   is   co n s tr u cted   a n d   test ed   i n   t h is   s t u d y   u tili z i n g   t w o   alter n a tiv e   alg o r ith m s ,   y o u   o n l y   lo o k   o n ce   ( Y OL O)   an d   Y OL OV 3 .   Y OL OV 3   Dar k n et  m o d el  an d   Y OL O   T en s o r   f lo w   _ SS _ Mo b ile  Net  m o d el  ar e   b o th   u s ed .   T h s tate m e n ts   wer co n v e r ted   in to   a u d io   s p ee ch   u s i n g   th P y t h o n   m o d u le  i n   o r d er   to   r ec eiv au d io   r esp o n s f r o m   Go o g le  te x t   t o   s p ee ch   ( g T T S )         3.   P RO P O SE D   SYS T E M   P r o p o s ed   task   is   p r im ar il y   i n t en d ed   to   ass is p eo p le   w h o   ar v is u al l y   i m p air ed   o r   h av n o   v is io n   at  all.   B ec au s o f   tec h n o lo g ical  a d v an ce m en ts ,   w m u s t b tap p ed   to   ass is t b lin d   p eo p le.   T h n ex f u t u r an d   th e   f u tu r o f   tec h n o lo g y   ar d ed i ca ted   to   s er v i n g   p eo p le  an d   a s s is tin g   t h e m   i n   t h eir   d ail y   li v es.  T h p r o p o s ed   s y s te m 's  m ai n   id ea   is   to   m a k e   v i s u al l y   i m p air ed   p eo p le  a war o f   t h eir   s u r r o u n d i n g s .   T h i s   s y s te m   is   u s ed   to   g u id p eo p le  w ith   v is io n   lo s s ,   p ar tially   s i g h ted   an d   co m p le tel y   b lin d ,   th r o u g h   t h u s o f   au d io   co m m a n d s .   T h is   d ev ice  is   b u i lt  w it h   I o T   t ec h n o lo g y ,   w h ic h   in cl u d es  s m ar g la s s   e m b ed d ed   w it h   an   u ltra s o n ic  s e n s o r ,   a   R asp b er r y   P i,  v o ice  m o d u l I SD  1 8 2 0 ,   an d   B lu eto o th   d ev ice  ( ea r p h o n e s ) .   T h is   d e v ice  p r o v id es  a u d io   g u id a n ce   to   th u s er .   Si n g le - s h o d etec to r   ( SS D)   is   f u ll y   co n v o l u tio n   m et h o d   f o r   f in d in g   all  th o b j ec ts   p r esen in   t h i m ag i n   o n p ass .   SS u s e s   g r id   ce ll  to   d iv id th i m a g w h er ea c h   ce ll  d etec ts   th o b j ec b y   f o r ec asti n g   th e ir   class   an d   lo ca tio n .   T h g r id   ce ll  d et er m in o b j ec to   b e   d etec ted .   T o   d etec m u l tip le   o b j ec ts   an c h o r   b o x es  a n d   r ec ep tiv f ield s   ar u s ed .   Af ter   d i v id in g   t h i m a g u s i n g   g r id ,   f o r     d etec tin g   o b j ec ts   it  h i g h lig h t s   th o b j ec t.  T h SS ar ch itec tu r allo w s   a   p r ed ef in ed   asp e ct  r atio   to   f i n d   th e   o b j ec ts   [ 2 4 ] ,   [ 2 5 ] .   A n o th er   p ar a m eter   ca ll ed   zo o m   le v el  t h r o u g h   w h ic h   ca n   s p ec i f y   t h n u m b er   o f   a n c h o r   b o x es to   b zo o m ed   ( s ca led )   u p   o r   d o w n   co n ce r n in g   t h g r id   as n o t a l l a n c h o r   b o x es a r n e ce s s ar y   to   h a v t h s a m s ize  as t h g r id .   P y tt s x 3   i s   tex t   to   s p ee ch   ( T T S)  co n v er s io n   lib r ar y   w r itte n   i n   P y t h o n .   I w o r k s   w it h   b o th   P y t h o n   2   an d   P y t h o n   3   a n d   w o r k s   o f f lin e.   T h p u r p o s o f   T T is   to   co n v er ch o r tex to   au d io .   A   s i m p le,   f r ee   f r ee w ar v o ice   s y n t h e s izer   f o r   W in d o w s   an d   L in u x   t h at  c an   s p ea k   E n g l is h   a n d   o th er   l an g u a g es  is   ca l led   eSp ea k .   T T r e q u ir es  s p ee ch   s y n t h es izer   to   r ea d   d ig ital  tex alo u d .   " Fo r m at  s y n th e s is "   is   tech n o lo g y   u s ed   b y   e Sp ea k .   T h tech n o lo g y   m a k e s   it  p o s s ib le  to   h a v m an y   la n g u a g es  a v ailab le  i n   s m al co n tai n er .   A lt h o u g h   d ev ice   s p ee ch   is   cl ea r   to   u n d er s ta n d   an d   f as t,  c o m p ar ed   to   lar g er   s y n t h esizer s   th a ar b ased   o n   g en u i n s p ee c h   r ec o r d in g s ,   i lack s   t h n at u r aln e s s   a n d   f l u i d it y T h f o llo w i n g   s u b s eq u e n s ec t io n s   p r o v id es   th d etails o f   s y s te m   d esi g n ,   a p p lied   w i th   t h p r o p o s ed   m o d el.       3 . 1 .  S y s t em   d e s ig n   S y s te m   d esi g n   h as   s h o w n   in   F ig u r 1 ,   co n tain s   t h co m p o n e n ts   ca m er a,   SD   ca r d ,   u ltra s o n i s en s o r s ,   R asp b er r y   P i,  r elay ,   v ib r ato r ,   an d   h ea d p h o n e.   I p lay   t h m a in   co r o f   th co n ce p t.  I n ee d s   b elo w   m e n tio n e d   d etails o f   h ar d w ar an d   s o f t w a r e.     3 . 1 . 1 .   H a rd w a re   T h co m p lete  h ar d w ar s p ec i f icatio n   o f   s y s te m   d esi g n   co n tai n s   P r o ce s s o r - I n tel  D u al  C o r e,   R A M     2   GB ,   u ltra s o n ic  s en s o r ,   R asp b er r y   P i,  an d   Pi   ca m er a.   I is   t h f u n d a m e n tal  p lat f o r m   f o r   a p p licatio n   o n   w h ic h   ap p licatio n   is   ex ec u ted   w it h   s u itab le  s o f t w ar e.   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   R ec o n f i g u r ab le  &   E m b ed d ed   Sy s   I SS N:  2 0 8 9 - 4864       On   time  a u d io   a lert   a u to ma te d   in tellig en t sys tem  fo r   visu a ll imp a ir ed   p eo p le  ( C yril o o s P r etty  Dia n a   C yril )   431       Fig u r 1 .   S y s te m   d esi g n       3 .1 . 2.   So f t w a re   T h n ex e s s e n tial  co m p o n en t   o f   s y s te m   d esi g n   is   s o f t w ar e,   w h er L an g u ag e - P y t h o n ,   T o o ls - T h o o n y   I DE ,   Op er atin g   S y s te m - W in d o w s   7 ,   8 . 1 ,   an d   1 0   ca n   u s ed   f o r   ap p licatio n .     3. 2 .     Ra s pb er ry   P i 3   m o del    T h R asp b er r y   P 3   m o d el  B   s tr u ctu r h as  s h o w n   i n   Fi g u r 2 ,   cr e d it  ca r d - s ized   d ev ice  u s ed   f o r   m u ltit u d o f   f u n ctio n s ,   is   t h t h ir d   v er s io n   o f   t h R a s p b er r y   P i.  R ep lace s   th R a s p b er r y   P 2   m o d el  B   an d   th e   o r ig in al  R asp b er r y   P m o d el  B +.           Fig u r 2.   R asp b er r y   P i 3   m o d el  B       T h th ir d   g en er atio n   o f   t h R asp b er r y   P is   ca lled   th R asp b er r y   P 3 .   T h R asp b er r y   P 3   i s   b ac k w ar d s   co m p atib le  w ith   t h R asp b er r y   P 1   an d   2   an d   s h ar es  th s a m f o r m   f ac to r   as  th p r ec ed in g   P i   2   an d   P 1   m o d el  B +.   T h P 3 ' s   ab ilit y   to   r etain   t h P 2 ' s   f o r m ,   co n n ec t io n s ,   an d   m o u n t in g   h o les  i s   its   s tr o n g e s f ea tu r e.       3. 2 . 1 .   Asp ec t s   T h i m p o r tan f ea t u r es  o f   t h i s   eq u ip m en t   ar C P w i th   1 . 2   GHz   6 4   b it,   W ir eless   L AN  8 0 2 . 1 1 ,   B lu eto o th -   4 . 0 ,   B lu eto o th   lo w   en er g y   ( B L E ) ,   R A - 1   GB ,   an d   GP I p in s - 4 0   eth er n et  p o r t.     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N:  2 0 8 9 - 4864   I n t J   R ec o n f i g u r ab le  &   E m b ed d ed   Sy s t,  Vo l.  1 4 ,   No .   2 ,   J u l y   2 0 2 5 428 - 4 3 9   432   3. 2 . 2 .   Appl ica t io ns   I h as  m an y   ap p licatio n s   f e lis ted   h er e.   I t   is   u s ed   in   s er v er /clo u d   s er v er .   I p lay   r o le  in   s ec u r it y   m o n ito r i n g   a n d   en v ir o n m e n tal   s en s in g   li k ( w ea t h er   s tatio n )   I o T   ap p licatio n s .   I u s ed   i n   r o b o tics   ac ce s s   p o in t   f o r   w ir ele s s   i n ter n et  s er v er   f o r   p r in ter s .     3. 2 .     P i c a m er a   po rt   T h R asp b er r y   P ca m er m o d u le   s h o w n   i n   Fig u r 3   i s   ca p a b le  o f   ta k in g   h i g h - r e s o lu tio n   s till   i m a g es   an d   v id eo s .   B eg i n n er s   w ill  f i n d   it  ea s y   to   u s e,   w h i le  ad v an c ed   u s er s   w i s h i n g   to   en h an ce   t h eir   k n o w led g w i ll   f i n d   it  u s e f u l.  N u m er o u s   e x a m p les  o f   p eo p le  u tili zi n g   it  f o r   s lo w   m o tio n ,   ti m e - lap s e,   a n d   o th er   v id eo   ef f ec t s   ca n   b f o u n d   o n l in e.   A   5 MP   C MO ca m er w it h   f i x ed - f o cu s   le n s   th at   ca n   r ec o r d   HD  v i d eo   an d   s till   p h o to s   is   th R a s p b er r y   P ca m er m o d u le.   A   v id eo   ca n   b r ec o r d e d   at  3 0   f r am e s   p er   s ec o n d   in   1 0 8 0 p ,   6 0   f r am e s   p er   s ec o n d   in   7 2 0 p ,   o r   6 0   o r   9 0   f r a m es  p er   s ec o n d   in   6 4 0 ×4 8 0 .   Sti ll,  p h o to s   ar r ec o r d ed   at  r eso lu tio n   o f   2 5 9 2 × 1 9 4 4 .   T h p r ef er r ed   o p er atin g   s y s te m   f o r   t h R a s p b er r y   P i,  R asp b ian ,   i s   co m p ati b le  w i th   th m o s t   r ec en t v er s io n   o f   t h ca m er a   [ 7 ] .     3. 3 . 1 .   Asp ec t s   T h i m p o r tan f ea tu r e s   o f   t h is   eq u ip m en t   ar s e n s o r   5 MP Gr ea ter   f ield   o f   v i s io n ,   c ap ab le  o f   2 5 9 2 × 1 9 4 4   s till s , 1 0 8 0 p 3 0   v id eo   co m p atib ilit y ,   1 0 8 0 p   v id e o C SI   s ize:  2 5 ×2 0 ×9   m m s u p er io r   p e r f o r m a n ce   O m n iB SI  tech n o lo g y   ( h i g h   s en s it iv i t y ,   lo w   cr o s s tal k ,   an d   lo w   n o is e)   in   1 . 4   m ×1 . 4   m   p ix el  Of te n ,   1 /4 "   o p tical  s ize  is   u t ilized .   I m a g co n tr o f u n ctio n s   th at  ar e   d o n au to m atica l l y at te m p t in g   to   co n tr o th e   ex p o s u r a u to m atica ll y   ( A E C ) ,   w h ite  b ala n ce   is   au to m atica ll y   u p d ated   ( A W B )   s ca n n i n g   b y   b an d   au to m at icall y   ( A B F) au to m at ic  lu m in a n ce   d etec tio n   at  5 0 /6 0   Hz,   ca lib r atio n   o f   th b lack   lev el  au to m atica ll y   ( A B L C ) p r o g r am m ab le  co n t r o ls   in clu d f r a m r ate,   cr o p p in g ,   w in d o w i n g ,   p an n i n g ,   r ea r   v ie w   an d   f lip ,   A E C / A G C   1 6 - zo n s ize /p o s iti o n / w eig h co n tr o l,  an d   cr o p p i n g .   A   p ar allel  o u tp u in ter f ac e   f o r   d ig ital  v id eo   is   ca lled   d ig ital v id eo   p o r t ( DVP) 32 - b y te  e m b ed d ed   OT P m e m o r y   is   p r o g r a m m ab le  j u s t o n ce .       3. 3 . 2 .   A pp lica t io ns   T h ap p licatio n s   ar y ield s   co m p ac a n d   v er s a tile  i m ag in g   s o l u tio n ,   t o   r e m o tel y   m o n ito r   en v ir o n m e n t s   o r   eq u ip m e n t,  s u ch   a s   m o n i to r in g   w ea t h er   co n d itio n s ,   tr ac k i n g   w ild li f e,   o r   ch ec k i n g   t h s ta tu s   o f   3 p r in ter .   I c an   f ac il ita te  v ir tu a m ee t in g s ,   o n lin c la s s es,  o r   tele m ed ici n co n s u lta tio n s .   I is   u s ed   f o r   p h o to g r ap h y   a n d   ti m e - lap s p h o to g r ap h y   p r o j ec ts .     3. 4 .     Ult r a s o nic sens o   An   u ltra s o n ic  s en s o r   s h o w n   i n   Fi g u r 4   is   to o t h at  m ea s u r es   an   o b j ec t' s   d is ta n ce   f r o m   it   u s i n g   s o u n d   w av e s .   B y   g en er ati n g   s o u n d   w a v at  ce r tain   f r eq u en c y   an d   th e n   m o n ito r in g   f o r   th w a v to   r etu r n ,   it  ca n   m ea s u r d is tan ce .   T h d is tan ce   m ea s u r b et w ee n   th s o n ar   s en s o r   an d   th o b j e ct  is   d eter m i n ed   b y   m ea s u r in g   t h ti m tr av el   b et w ee n   th s o u n d   w a v b ein g   e m itted   an d   t h s o u n d   w av r et u r n i n g .               Fig u r 3 .   P i c am er a   Fig u r 4.   Ultr aso n ic  s e n s o r       A r d u i n o   co d s en d s   o u p u l s f r o m   t h tr ig g er   p in   an d   m ea s u r es  th ti m e   it  ta k es  f o r   t h p u l s to   r etu r n   o n   th ec h o   p in .   I th en   ca lcu lates  th d is ta n ce   b ased   o n   th s p ee d   o f   s o u n d   in   at m o s p h er e   an d   p r in ts   th r esu lt to   th s er ial  m o n ito r .   T h d is tan ce   ca n   b ca lcu late d   u s in g   ( 1 ) :     Dis ta n c e = 1 2 × Sp e e d   of   Soun d × Ti me   ( 1 )     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   R ec o n f i g u r ab le  &   E m b ed d ed   Sy s   I SS N:  2 0 8 9 - 4864       On   time  a u d io   a lert   a u to ma te d   in tellig en t sys tem  fo r   visu a ll imp a ir ed   p eo p le  ( C yril o o s P r etty  Dia n a   C yril )   433   w h er d is tan ce   is   d is tan ce   to   th o b s tacle s p ee d   o f   s o u n d   is   s p ee d   o f   s o u n d   in   th air ,   a n d   ti m is   th ti m e   tak en   f o r   th s o u n d   w a v to   r etu r n .   As  t h u l tr aso n ic  p u ls e s   lea v e   th u ltra s o n ic  s e n s o r   a n d   r etu r n   to   th tr an s d u ce r ,   th e y   ar m ea s u r ed .   T h s o u n d   w av e s   f r o m   t h tr an s d u ce r   ar r ef lec ted   b y   th i t e m   an d   t h e n   r etu r n ed   to   it.  Af ter   g e n er ati n g   t h e   s o u n d   w a v e s ,   th e   u l tr aso n ic  s e n s o r   w ill   tr an s i tio n   to   r ec ep tio n   m o d e.   T h ti m i n ter v al  tr a v el  b et w ee n   s e n d er   an d   r ec eiv er   is   d ir ec tl y   co r r elate d   w it h   t h d is ta n ce   b et w ee n   t h e m .   T h u ltra s o n ic  tr an s m itter   w ill  b eg i n   t h e   ti m er   af ter   e m it tin g   a n   u ltra s o n ic  w a v in   s in g le   d ir ec ti o n .   W h en   it  e n co u n ter s   i m p ed i m en t s ,   u l tr aso n ic   d if f u s ed   th r o u g h   th air   an d   r etu r n ed   in s tan tl y .   W h e n   th u ltra s o n ic  r ec eiv er   r ec eiv es  th e   r ef lecte d   w av e,   it   w il ev e n t u all y   s to p   ti m i n g .   T h s e n s o r ' s   d i s tan ce   f r o m   t h tar g et  o b j ec is   ca lcu lated .   I o f f er s   s u p er io r   n o n - co n tact  r an g d etec tio n   w it h   h ig h   p r ec is io n   a n d   s tead y   r ea d i n g   in   an   in t u it iv p ac k ag in g   [ 26 ] .   I ts   p er f o r m a n ce   is   u n a f f ec ted   b y   s u n li g h o r   d ar k   m ater ial s .   A   5   VDC  p o w e r   s u p p l y   is   u s ed   to   p o w er   th s en s o r .   T h s en s o r   co n tain s   t w o   p in s   t h at  g iv d i g ital in p u t   tr ig   a n d   ec h o   th at  ar e   co n n ec ted   to   th co n tr o ller .       3. 4 . 1 Asp ec t s   T h i m p o r tan f ea tu r e s   o f   t h is   eq u ip m en t   ar o p er atin g   v o ltag e:  5   v o lt s cu r r e n i n   q u iesce n ce :     2   m A 1 5   m A   o f   w o r k i n g   c u r r en t ,   r an g o f   d etec tio n : 2   c m   t o   4 . 5   m ,   p u ls w id t h   o f   t h tr ig g er   i n p u t: 1 0   u s .     3. 4 . 2 .   A pp lica t io ns   I h as  m a n y   ap p licatio n s ,   s p ec if icall y   u s ed   f o r   n av i g ati o n   b y   r o b o tic  s y s te m s ,   h elp   to   av o id   s tu m b li n g   b lo ck s ,   an d   u s ed   in   en g i n ee r i n g   i n s tr u m e n ts   f o r   m ea s u r e m en t ,   a n d   c o n tr o l s y s te m   f o r   in d u s tr y .     3 . 5 .     M et ho do lo g y   a nd   m o du le  des cr iptio n   T h p r o p o s ed   m o d el  co n s is t s   o f   th f o llo w i n g   m o d u les  n a m ed   as  o b s tacle   d etec tio n ,   i d en tify i n g   o b j ec b y   n a m e s   an d   d eliv er in g   au d io   aler t.  A ll  m o d u les  w o r k   f lo w   h a s   b ee n   co m p leted   th r o u g h   co n v o lu tio n al  n eu r al  n et w o r k   ( C NN)   w ith   a n   SS D   alg o r it h m .     3 . 5 . 1 .   S in g le - s ho t   d et ec t o r   T h s y s te m   co n s is t s   o f   t h co r e   co m p o n en ts ,   n a m el y   b ac k b o n m o d el  an d   an   SS h ea d .   T h b ac k b o n is   n eu r al  n et w o r k   o f   p r etr ain ed   t y p u s ed   f o r   i m ag ca teg o r izatio n .   I h elp   t o   d eter m i n e   f ea tu r e   f r o m   i n p u t .   R esNe t   n e t w o r k   t h at  h as  b ee n   tr ain ed   o n   I m a g eNe an d   it s   f in al  f u ll y   co n n e cted   class i f icatio n   la y er   is   d r o p p ed .   T h R esNet 3 4   ar ch itectu r p r o d u ce s   s et  o f   2 5 6   f ea tu r m ap s   w ith   d i m en s io n s   o f   7 ×7   f o r   ea ch   in p u i m a g e.   SS h ea d   co n s is ts   o f   m o r co n v o lu tio n al  la y er s   t h at  ar a p p en d ed   to   th b ac k b o n e   m o d el O u tp u ts   ar in ter p r eted   as th b o u n d in g   b o x es a n d   class e s   o f   o b j ec ts   in   th s p atial  p o s itio n   o f   ac tiv at io n   o f   t he   last   la y er .   T h d iag r a m   s h o wn   i n   Fi g u r 5   ill u s tr ate s   t h i n itial  la y er s   ( d ep icted   as  w h ite  b o x es)  w h ic h   s er v e   as th b ac k b o n e,   w h ile  t h f i n al  la y er s   ( d ep icted   as b lu b o x es)  co r r esp o n d   to   th SS h ea d .             Fig u r e   5.   A r ch itectu r o f   C N N   w i th   a n   SS d etec to r       a.   Gr id   ce ll   an d   an c h o r   b o x   SS s p lit s   th i m ag e   w it h   g r id   an d   ea ch   g r id   ce ll  b r esp o n s ib le  f o r   d etec tin g   o b j ec ts   in   th at  r eg io n   o f   t h i m a g e.   T h w o r d   d is co v er y   o b j ec ts   i n h ib it   p r o g n o s t i ca tin g   t h cla s s   a n d   p o s itio n   o f   an   o b j ec w it h i n   th at  r eg io n .   Ho w ev er ,   w co n s id er   it  as   th b ac k g r o u n d   c lass   a n d   th p o s itio n   is   ig n o r ed ,   i f   n o   o b j ec is   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N:  2 0 8 9 - 4864   I n t J   R ec o n f i g u r ab le  &   E m b ed d ed   Sy s t,  Vo l.  1 4 ,   No .   2 ,   J u l y   2 0 2 5 428 - 4 3 9   434   p r esen t.  Fo r   ca s e,   w co u ld   u s 4 ×4   g r id   is   s h o w n   in   Fi g u r 6 .   E ac h   ce ll  is   s u itab le  to   af f air   th p o s itio n   an d   s h ap o f   t h o b j ec t it  co n tain s .   E ac h   g r id   ce ll  in   SS is   a s s ig n ed   w i th   m u lt ip le  an c h o r /p r ev io u s   b o x e s   as   in d icate d   i n   Fig u r 7 .   T h ese  an ch o r   b o x es  ar p r e - d ef i n ed   an d   ea ch   b o n is   r esp o n s ib le  f o r   s ize  an d   s h ap w i th i n   g r id   ce ll.  Fo r   ex a m p le,   t h s w i m m i n g   p o o l in   t h i m a g co r r esp o n d s   to   t h e   h i g h   a n c h o r   b o x   w h ile  t h s tr u ctu r co r r esp o n d s   to   th w id er   b o x .   SS u s es  m atc h i n g   p h ase  w h ile  tr ain i n g ,   to   m atch   t h ap p licab le  a n ch o r   b o x   w it h   th e   b o u n d in g   b o x es  o f   ea ch   g r o u n d   v er it y   o b j ec t   w it h in   an   i m ag e.   Gen er all y ,   th an c h o r   b o x   w i th   th lo f t iest   d eg r ee   o f   i m b r icatio n   w i th   a n   o b j ec t is r esp o n s ib le  f o r   p r o g n o s ticatin g   t h at  o b j ec t s   class   a n d   its   p o s itio n .                 Fig u r e   6.   4 ×4   g r id   Fig u r 7 .   A n ch o r   b o x es       b.   R ec ep tiv f ield     T h SS ar ch itec tu r r elie s   o n   t h m ain   id ea   o f   r ec ep tiv e   f ield   to   d etec o b j ec ts   at  d if f er en t   s ca les   an d   p r o v id ac cu r ate  b o u n d in g   b o x es.  I r ef er s   to   th s p ec if ic  ar ea   in   th in p u s p ac th at  p ar ticu lar   f ea tu r e   o f   C NN  is   to   b e   f o cu s ed   o n .   P er f o r m   co n v o l u tio n   o n   th m id d le  la y er   an d   o b tain   th to p   lay er   ( 2 ×2 )   w h er e   ea ch   f ea t u r co r r esp o n d s   to   a   7 ×7   r eg io n   o n   th in p u i m a g e.   T h ey   ar f o r m ed   b y   ap p l y i n g   t h s a m f ea t u r e   ex tr ac to r   at  m u l tip le  p o s itio n s   o f   t h i n p u m ap   i n   s lid i n g   w i n d o w   f as h io n .   Fea tu r es   w it h in   g iv e n   f ea t u r e   m ap   p o s s ess   id en tical  r ec ep tiv f ield s   a n d   s ea r ch   f o r   id en tical  p att er n s ,   b u at  d i f f er en t   lo ca tio n s .   It   is   r esp o n s ib le  f o r   th s p atial  in v a r ian ce   o b s er v ed   in   C o n v Net.     T h R esNet3 4   b ac k b o n g e n e r ates  s et  o f   2 5 6   f ea tu r m ap s   w ith   d i m e n s io n s   o f   7 ×7   f o r   ea ch   in p u t   i m a g e.   W h en   4 ×4   g r id   is   s p ec if ied ,   th m o s s tr ai g h t f o r w a r d   m et h o d   is   to   d o   a   co n v o lu tio n   o n   th f ea tu r e   m ap   an d   tr an s f o r m   it  i n to   4 ×4   g r id .   T h ad d itio n al  s tep   p er f o r m ed   b y   SS i n v o lv e s   ap p ly i n g   m u lt ip le  co n v o lu tio n al  la y er s   to   t h b ac k b o n f ea t u r m ap .   C o n v o lu t io n al  la y er s   p r o d u ce   o b j ec d e tectio n   o u tp u ts .   A r esu lt,  SS en ab le s   u s   to   es tab lis h   s y s te m   o f   g r id   ce lls   o r g an ized   in to   s e v er al  tier s .   Fo r   in s tan ce ,   4 ×4   g r id   ca n   b e m p lo y ed   to   lo ca t tin y   t h i n g s ,   2 ×2   g r id   ca n   b u s ed   to   lo ca te  m id - s ized   o b j ec ts ,   an d   1 ×1   g r id   ca n   b u tili ze d   to   lo ca te  o b j ec t s   th at  e n co m p as s   th w h o le   i m ag e.     3 . 5 . 2 .   M o du le  des cr iptio n   I co n s is ts   o f   th m o d u les  n a m ed   as  o b s tacle   d etec tio n ,   id en ti f y in g   o b j ec t   b y   n a m e s   an d   d eliv er in g   au d io   aler t.  First  d etec tio n   o f   o b j ec is   d eter m in ed   w it h   h e lp   o f   g r id   ce ll  an d   an c h o r   b o x   as s o c iated   w it h   S SD.   T h en   d etec ted   o b j ec is   n a m e d   w it h   Op en C V.   T h ir d   d etec t ed   o b j ec is   co n v e y ed   to   u s er   th r o u g h   a u d io   aler w it h   h elp   o f   ex p er i m en ta l set u p .   Deta iled   in f o r m at io n   is   d is c u s s ed   in   n e x t sec tio n   w it h   as s o ciate d   ex a m p les.       4.   RE SU L T   AND  DI SCUS SI O N   P ca m er ca p tu r ed   th o b ject  an d   th o b j ec is   d etec ted   u s in g   th S SD  alg o r it h m .   I d etec ts   th o b j ec u s i n g   g r id   ce l a n d   an c h o r   b o x .   I ts   ai m   is   to   p r ed ict  t h cla s s   a n d   lo ca tio n   o f   t h o b j ec t.  T h n a m e s   o f   th o b s tacle s   d is co v er ed   ar d i s p la y ed   to   th u s er .   B ased   o n   th C la s s   I d s   th n a m es  o f   t h e   o b s tacle   is   s h o w n   in   Fi g u r e s   8   an d   9   w it h   ex p er i m en tal  s et  u p .   T h tr ain ed   d ataset  co n tain s   1 5   o b j ec ts   as  s h o w n   in   Fi g u r 1 0 .   An d   also   d is p la y s   to tal  n u m b er   o f   i m a g es i n   th d ata  s et.   I n   tr ain in g ,   C NN  allo ca tes lab el s   f o r   t h o b j ec t.  So ,   ca n   ea s il y   id e n ti f y   o b j ec t in   i m a g e.         Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   R ec o n f i g u r ab le  &   E m b ed d ed   Sy s   I SS N:  2 0 8 9 - 4864       On   time  a u d io   a lert   a u to ma te d   in tellig en t sys tem  fo r   visu a ll imp a ir ed   p eo p le  ( C yril o o s P r etty  Dia n a   C yril )   435           Fig u r 8 .   E x p er i m en tal  s et u p   Fig u r 9 .   Ob j ec d etec tio n           Fig u r 1 0 .   T r ain ed   o b j ec t lis t       W ith   th o b j ec n a m e,   th ac cu r ac y   o f   th d etec ted   o b j ec is   also   d is p la y ed   to   th u s er .   W h en   t h p ar ticu lar   th r e s h o ld   i s   m et  t h e   ac cu r ac y   is   ca lcu lated   an d   s h o w n   i n   Fi g u r 1 1 .   Ob j ec is   d etec ted   an d   a u d io   i s   g iv e n   to   th u s er   w it h   h elp   o f   T T S   L ib r ar y   as s o ciate d   w i th   P y tts x 3 .               Fig u r 1 1 .   I d en tif icatio n   o f   o b j ec t b y   n a m e - test ed   o u tp u t - C UP   an d   R E MO T E       P y tt s x 3   is   g iv e n   th o b s tacle   n a m es  as  i n p u t.  I t   is   ess e n t iall y   T T co n v er s io n   lib r ar y .   T T S' s   p u r p o s is   to   co n v er tex to   au d io .   T h s p ee ch   s y n t h esize r   u s ed   is   eSp ea k .   T T n ec ess itates  th u s o f   a   s p ee ch   s y n th e s izer   to   r ea d   al o u d   d ig ital  te x t.  s i m p le,   f r e e w ar v o ice  s y n th e s izer   f o r   W in d o w s   an d   L i n u x   th at  ca n   s p ea k   E n g li s h   a n d   o th er   lan g u a g es  i s   ca lled   eSp ea k .   eSp ea k   e m p lo y s   tec h n iq u k n o w n   a s   f o r m at   s y n t h esi s ”.       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N:  2 0 8 9 - 4864   I n t J   R ec o n f i g u r ab le  &   E m b ed d ed   Sy s t,  Vo l.  1 4 ,   No .   2 ,   J u l y   2 0 2 5 428 - 4 3 9   436   4 . 1 .     Co m pa ri s o n study   T h p r o p o s ed   s y s te m   b eh a v io u r   is   co m p ar ed   w it h   e x is tin g   t ec h n o lo g ies  a v ailab le  i n   r ea w o r ld   li k e   w h ite  ca n e,   G u id Do g s ,   an d   GP b ased   s y s te m s   a n d   w ea r ab le  ass is tiv e   d ev ices.  Fi g u r 1 2   s h o w n   b elo w   th a t   illu s tr ate  co m p ar is o n   o f   p r o p o s ed   s y s te m   w ith   v ar io u s   ex i s ti n g   tec h n o lo g ies  i n   d if f er e n f ea t u r e   cir cu m f er e n ce   lik r ea ti m e   o b s tacle   d etec tio n ,   au d io   a ler ts ,   en v ir o n m e n tal  a w ar e n e s s ,   in d o o r /o u td o o r   u s ab ilit y ,   ea s o f   u s e,   h an d s - f r ee   o p er atio n ,   m ai n te n an ce   r eq u ir e m e n t s ,   co s t ,   an d   u s er   i n d e p en d en ce .           Fig u r 1 2 .   C o m p ar is o n   s t u d y   w it h   e x is t in g   tec h n o lo g ies       5.   CO NCLU SI O N     T h b asic   g o al  o f   t h p r o p o s ed   s y s te m   w a s   to   cr ea te  a n   o b s tacle   d etec tio n   s y s te m   f o r   v is u all y   i m p air ed   p u p ils   a n d   co n v e y   n a m e   o f   o b s tacle   w i th   d i s tan ce   to   b lin d   p eo p le.   I is   d o n e   u s i n g   u ltr aso u n d   s en s o r s ,   R asp b er r y   P i,  an d   s m ar g la s s es.  T h is   in te lli g en t   s y s te m   allo w s   p eo p le  w it h   d is ab ilit ies  to   m o v e   f r ee l y .   I p r o v id es  lo w - co s co n v e n ien s m ar g las s es  f o r   u s er s   in   r ea l - t i m cir c u m s ta n ce s .   I r ec o g n izes   o b j ec ts   in   b o th   o u td o o r   an d   in d o o r   en v ir o n m en ts Ob j ec ts   ar d etec ted   u s in g   u l tr aso n ic  s en s o r s   in   t h f r o n t,   lef t,  r ig h s id e,   an d   s u r f ac d ir ec tio n s .   T o   r ec o g n ize  o b j ec ts ,   th SS is   u s ed .   T h s y s te m   tr an s m it s   an   au d io   in s tr u ctio n   to   th u s er   v ia  w i r ed   h ea d p h o n es .   I ca n   o n l y   d etec o n l y   o n   tr ain ed   1 5   o b jects  alo n e.   A t h e   m o m e n t,  t h s y s te m   w ei g h s   f e w   g r a m s ,   w ir e s   co n n ec all  o f   t h co m p o n en t s ,   w h ic h   h as  in cr ea s ed   t h e   s y s te m 's  s ize.   T h ese  ca n   b u s ed   f o r   s o cial  b en ef it  an d   i m p r o v e m en t h r o u g h   cu tt in g - ed g tech n o lo g y   an d   o u ts id e - th e - b o x   th i n k i n g ,   th e r e of   ch an g in g   th li v es  o f   m illi o n s   o f   v i s u al l y   i m p air ed   p eo p le  ar o u n d   th e   co u n tr y .   F u t u r w o r k   w il co n ce n tr ate  o n   i m p r o v in g   th p er f o r m an ce ,   an d   th is   d ev ice  w il b ab le  to   d etec t   g r o u n d ,   s m all  h o les,  a n d   s tair ca s es.  An o th er   n o tab le  e n h a n ce m en co u ld   b s y s te m   m o d if icatio n   b ased   o n   f ee d b ac k   f r o m   v i s u al l y   i m p air ed   p eo p le.       AC K NO W LED G EM ENTS    Au t h o r s   th ac k n o w led g e   th s u p p o r t o f   p er s o n   n a m ed   A b it h an d   B h u v a n es h w ar i o n   t h i s   s tu d y .       F UNDIN G   I NF O RM AT I O   Au t h o r s   s tate  n o   f u n d i n g   i n v o l v ed .       AUTHO CO NT RIB UT I O NS ST A T E M E NT   T h is   w o r k   f o llo w s   th C o n tr i b u to r   R o les  T ax o n o m y   ( C R e d iT) .   T h s p ec if ic  co n tr ib u tio n s   o f   ea ch   au th o r   ar d etailed   b elo w     5 5 5 5 5 5 4 1 5 1 1 2 5 5 1 5 5 4 4 2 4 5 3 5 2 2 3 2 5 3 3 5 5 4 4 4 5 4 5 4 4 5 3 3 4 0 1 2 3 4 5 6 C o m p a r i s i o n   S t u d y O n  T i me  A u d i o  A l e rt  S ys te m W h i te  Can e G u i d e  Do g s G PS -B as e d  S ys te ms W e arab l e  A s s i s ti ve  De v i c e s Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   R ec o n f i g u r ab le  &   E m b ed d ed   Sy s   I SS N:  2 0 8 9 - 4864       On   time  a u d io   a lert   a u to ma te d   in tellig en t sys tem  fo r   visu a ll imp a ir ed   p eo p le  ( C yril o o s P r etty  Dia n a   C yril )   437   Na m o f   Aut ho r   C   M   So   Va   Fo   I   R   D   O   E   Vi   Su   P   Fu   C y r ilo o s P r ett y   Dian a   C y r il                                 Su m at h y   Veth a n a y a g a m                               Su n d ar ar aj an   Gee th a                               B r ah m ad esa m   Vis w a n ath a n   Kr is h n a                                 C     C o n c e p t u a l i z a t i o n   M     M e t h o d o l o g y   So     So f t w a r e   Va     Va l i d a t i o n   Fo     Fo r mal   a n a l y si s   I     I n v e st i g a t i o n   R     R e so u r c e s   D   :   D a t a   C u r a t i o n   O   :   W r i t i n g   -   O r i g i n a l   D r a f t   E   :   W r i t i n g   -   R e v i e w   &   E d i t i n g   Vi     Vi su a l i z a t i o n   Su     Su p e r v i si o n   P     P r o j e c t   a d mi n i st r a t i o n   Fu     Fu n d i n g   a c q u i si t i o n         CO NF L I C T   O F   I N T E R E S T   ST A T E M E NT     Au t h o r s   s tate  n o   co n f lic t o f   i n t er est.       I NF O RM E CO NSE N T     W h av o b tain ed   in f o r m ed   c o n s en t f r o m   al l in d i v id u al s   in c lu d ed   in   th is   s t u d y .       E T H I CAL AP P RO V AL     T h r esear ch   r elate d   to   h u m a n   u s h as  b ee n   co m p lied   w it h   all  th r ele v an n at io n al  r e g u l atio n s   a n d   in s t itu tio n al  p o licies  i n   ac co r d an ce   w ith   t h ten e ts   o f   th He ls in k Dec lar atio n   an d   h as  b ee n   ap p r o v ed   b y   th e   au th o r s '   i n s tit u tio n al  r e v ie w   b o ar d   o r   eq u iv alen t c o m m i ttee .       DATA AV AI L AB I L I T   Data   av ailab ilit y   i s   n o ap p lic ab le  to   th is   p ap er   as  n o   n e w   d ata  w er cr ea ted   o r   an al y ze d   in   th i s   s tu d y .       RE F E R E NC E   [ 1 ]   L .   R .   d e   S o u z a ,   R .   F r a n c i s c o ,   J.   E.   d a   R .   T a v a r e s,  a n d   J .   L .   V .   B a r b o sa ,   I n t e l l i g e n t   e n v i r o n me n t s   a n d   a ssi s t i v e   t e c h n o l o g i e s   f o r   a ssi s t i n g   v i s u a l l y   i mp a i r e d   p e o p l e :   a   sy st e mat i c   l i t e r a t u r e   r e v i e w ,   U n i v e r sa l   Ac c e ss   i n   t h e   I n f o rm a t i o n   S o c i e t y ,   M a y   2 0 2 4 ,   d o i :   1 0 . 1 0 0 7 / s 1 0 2 0 9 - 0 2 4 - 0 1 1 1 7 - y.   [ 2 ]   Y .   K h e r a   a n d   P .   W h i g ,   I o T   B a se d   N o v e l   S mart   B l i n d   G u i d a n c e   S y st e m,”   J o u rn a l   o f   C o m p u t e r   S c i e n c e   a n d   E n g i n e e ri n g   ( J C S E) v o l .   2 ,   n o .   2 ,   p p .   8 0 8 8 ,   A u g .   2 0 2 1 ,   d o i :   1 0 . 3 6 5 9 6 / j c se . v 2 i 2 . 1 7 2 .   [ 3 ]   D .   Z h a n g a s k a n o v ,   N .   Z h u m a t a y ,   a n d   M d .   H .   A l i ,   A u d i o - b a se d   S mart  W h i t e   C a n e   f o r   V i su a l l y   I mp a i r e d   P e o p l e ,   i n   2 0 1 9   5 t h   I n t e r n a t i o n a l   C o n f e re n c e   o n   C o n t ro l ,   A u t o m a t i o n   a n d   R o b o t i c ( I C C AR) ,   I EEE,   A p r .   2 0 1 9 ,   p p .   8 8 9 8 9 3 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / I C C A R . 2 0 1 9 . 8 8 1 3 5 0 8 .   [ 4 ]   H .   A b d e l - Jab e r ,   H .   A l b a z a r ,   A .   A b d e l - W a h a b ,   M .   El   A mi r ,   A .   A l q a h t a n i ,   a n d   M .   A l o b a i d ,   M o b i l e   B a se d   I o T   S o l u t i o n   f o r   H e l p i n g   V i s u a l   I mp a i r me n t   U se r s,”   A d v a n c e i n   I n t e r n e t   o f   T h i n g s ,   v o l .   1 1 ,   n o .   0 4 ,   p p .   1 4 1 1 5 2 ,   2 0 2 1 ,   d o i :   1 0 . 4 2 3 6 / a i t . 2 0 2 1 . 1 1 4 0 1 0 .   [ 5 ]   A .   A l mo man i   e t   a l . ,   S m a r t   S h o e S a f e t y   S y st e f o r   t h e   B l i n d   P e o p l e   B a se d   o n   ( I o T )   Te c h n o l o g y ,   C o m p u t e rs,  M a t e ri a l &   C o n t i n u a ,   v o l .   7 6 ,   n o .   1 ,   p p .   4 1 5 4 3 6 ,   2 0 2 3 ,   d o i :   1 0 . 3 2 6 0 4 / c m c . 2 0 2 3 . 0 3 6 2 6 6 .   [ 6 ]   M .   M a s h i a t a   e t   a l . ,   T o w a r d a ssi s t i n g   v i su a l l y   i mp a i r e d   i n d i v i d u a l s:   A   r e v i e w   o n   c u r r e n t   st a t u a n d   f u t u r e   p r o sp e c t s,”   Bi o se n s o rs   a n d   Bi o e l e c t r o n i c s:   X ,   v o l .   1 2 ,   p .   1 0 0 2 6 5 ,   D e c .   2 0 2 2 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . b i o sx . 2 0 2 2 . 1 0 0 2 6 5 .   [ 7 ]   T .   A n n a p u r n a   e t   a l . ,   A n   I o T - b a se d   v i si o n   a l e r t   f o r   b l i n d   u si n g   i n t e r d i s c i p l i n a r y   a p p r o a c h e s,”   i n   I n t e rn a t i o n a l   C o n f e r e n c e   o n   Fu t u r i st i c   T re n d s   i n   En g i n e e r i n g ,   S c i e n c e   &   T e c h n o l o g y   ( I C FTE S T - 2 0 2 4 ) ,   M a r .   2 0 2 4 ,   v o l .   5 0 7 ,   p .   0 1 0 4 7 ,   d o i :   1 0 . 1 0 5 1 / e 3 sco n f / 2 0 2 4 5 0 7 0 1 0 4 7 .   [ 8 ]   U .   A l i ,   H .   Jav e d ,   R .   K h a n ,   F .   Ja b e e n ,   a n d   N .   A k b a r ,   I n t e l l i g e n t   S t i c k   f o r   B l i n d   F r i e n d s,   I n t e r n a t i o n a l   R o b o t i c &   Au t o m a t i o n   J o u rn a l ,   v o l .   4 ,   n o .   1 ,   p p .   6 8 - 7 0 ,   F e b .   2 0 1 8 ,   d o i :   1 0 . 1 5 4 0 6 / i r a t j . 2 0 1 8 . 0 4 . 0 0 0 9 5 .   [ 9 ]   P .   B h a n o t e   a n d   L .   R a n i ,   M e d i c o   S t i c k :   A   H i d d e n   S i g h t   f o r   t h e   B l i n d :   I n t e r n e t   o f   T h i n g F a c i l i t a t i n g   B l i n d   P e o p l e D a i l y   L i v e s   ( I o T) ,   2 0 2 3   I n t e rn a t i o n a l   C o n f e r e n c e   o n   Ad v a n c e m e n t   i n   C o m p u t a t i o n   &   C o m p u t e r   T e c h n o l o g i e s   ( I n C A C C T ) ,   G h a r u a n ,   I n d i a ,   2 0 2 3 ,   p p .   8 4 3 - 8 4 7 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / I n C A C C T 5 7 5 3 5 . 2 0 2 3 . 1 0 1 4 1 7 8 9 .   [ 1 0 ]   A .   J.  R a m a d h a n ,   W e a r a b l e   S mart  S y st e f o r   V i su a l l y   I mp a i r e d   P e o p l e ,   S e n s o rs ,   v o l .   1 8 ,   n o .   3 ,   p .   8 4 3 ,   M a r .   2 0 1 8 ,   d o i :   1 0 . 3 3 9 0 / s 1 8 0 3 0 8 4 3 .   [ 1 1 ]   R .   T a p u ,   B .   M o c a n u ,   a n d   T .   Z a h a r i a ,   W e a r a b l e   a ssi st i v e   d e v i c e f o r   v i su a l l y   i mp a i r e d :   A   st a t e   o f   t h e   a r t   su r v e y ,   Pa t t e r n   Re c o g n i t i o n   L e t t e rs ,   v o l .   1 3 7 ,   p p .   3 7 5 2 ,   S e p .   2 0 2 0 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . p a t r e c . 2 0 1 8 . 1 0 . 0 3 1 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.