Звуковые очки для незрячих, рисующие картину местности



Слух хотя бы отчасти восполняет инвалидам отсутствие зрения, но он не может поведать им о наличии перед ними столба или движущегося автомобиля. Между тем, системы машинного зрения без труда воспринимают окружающий мир. Неудивительно, что на их основе учёные пытаются создать искусственное зрение. Только как всё же лучше донести до слепого человека то, что видит машина?


Свой ответ на этот вопрос даёт проект «Когнитивная вспомогательная система для слепых людей» (Cognitive Aid System for Blind People - CASBLiP), в котором принимают участие семь университетов, компаний и организаций из Великобритании, Испании, Италии и Германии. Координирует и ведёт их совместную работу Исследовательский центр графических технологий политехнического университета Валенсии (Centro de Investigación en Tecnologías Gráficas), где и базируется этот проект.

Какими вариантами помощи слепым располагает современная техника? Можно предложить человеку усовершенствованную трость с ультразвуковой, лазерной или видеолокацией.

Но подобные устройства всё равно не дают полной картины мира. Между тем, рассудили авторы CASBLiP, нужно полагаться на то, что у слепого пациента развито лучше всего - его способность воспринимать звуки, исходящие от предметов (машин, листвы деревьев, шагов прохожих), и хорошо определять направление и удаление источника. Можно попробовать вернуть слепому человеку зрительные ощущения тем или иным способом. Но всяческие «усилители глаз» и сетчатки-имплантаты - отдельная большая тема. А если не вмешиваться в организм пациента? CASBLiP предлагает носимый прибор, несложный в применении.

Три года работы - и первый аппарат называется M1. Выглядит он как чёрные очки, разве что стёкла толстоваты (в них скрыта электроника).
Издалека M1 не отличишь от обычных тёмных очков. В основе приборчика лежит лазерный сенсор, разработанный компанией Siemens. Первоначально это устройство создавалось для того, чтобы научить автомобили видеть пешеходов, перебегающих дорогу перед носом, но теперь сенсор нашёл своё призвание в иной области.


Эти очки испускают инфракрасный лазерный луч (невидимый для окружающих), который сканирует местность в пределах угла зрения в 60 градусов и на дальность в 5 метров от человека. Отражённые ИК-лучи воспринимает 64-пиксельная камера, незаметно вмонтированная всё в те же очки. По разности времени прихода сигнала в каждую часть матрицы компьютер (его приходится нести в рюкзачке) вычисляет положение близлежащих объектов.

Лазерный сенсор Siemens проверяет всю местность в пределах своего обзора по 25 раз в секунду. Далее эта информация преобразуется в стереозвук, подаваемый владельцу приборчика через наушники. Расположение препятствий по горизонтали передаётся смещением звука вправо или влево, а приближение к препятствию отражается ростом тональности сигнала либо его громкости (тут возможны варианты - лучший выбор ещё определяется).
M1 проходил проверку в закрытых помещениях и на улице. В последнем случае испытательный маршрут насчитывал 500 метров и включал такие препятствия, как столбы, деревья, журнальный киоск и лавочки. Каждый испытуемый должен был пройти этот маршрут всего один раз без подготовки, а потом учёные подсчитали число столкновений и ошибок, дабы оценить возможности прибора.


M1 может быть вполне самостоятельным продуктом, но гораздо интереснее его сочетание со вторым прототипом под названием M2. В нём удалось совместить ряд любопытных разработок, выполненных в разных странах.

M2 представляет собой шлем, на котором закреплены две видеокамеры, генерирующие стереокартинку. Специалисты с факультета компьютерных наук университета Бристоля (Department of Computer Sciense) разработали мощный алгоритм обработки изображений в реальном времени, способный распознавать объекты и препятствия, такие как деревья, автобусные остановки и лавки в парке, транспортные средства, и, конечно, - прохожих.
Эта система использует стереоизображение для создания «карты глубины». Также M2 может анализировать движение объектов и предсказывать их дальнейшее перемещение.


В результате работы этой программы компьютер (опять-таки M2 требует ношения рюкзака) формирует пространственную карту окружающего мира. Причём обновляет он её 8 раз в секунду. Британская программа по картинке с камер может определить - куда движется автомобиль и насколько он ближе к человеку, чем строения на заднем плане. А чтобы слепой мог по ней ориентироваться, система CASBLiP применяет вторую разработку - программу, созданную в университете Лагуны (Universidad de La Laguna). Она превращает пространственную информацию в трёхмерную акустическую карту, в которой каждый объект представлен звучащей точкой. Её громкость, тон и определяемое благодаря стереозвуку пространственное расположение помогает слепому представить окружающий мир. При этом, дабы максимально оперативно смещать звуковое поле в наушниках при повороте головы вправо и влево, шлем ещё оснащён специально разработанным в рамках проекта гироскопическим датчиком, передающим на компьютер малейшее движение головы.



Оба аппарата неоднократно испытывались слепыми людьми в самых разнообразных условиях - от стен лабораторий до реальных городских улиц. Конечно, были вопросы и замечания, но в целом все остались довольны. Обучение использованию шло быстро, и люди начинали воспринимать звуковую картину не как искусственно навязанную наушниками, а как звук, идущий непосредственно от предметов, окружающих их.

Около десятка испытателей пришли к выводу, что системы типа M1 и M2 могут оказаться полезным и удобным дополнением к другим средствам помощи. Но при этом целый ряд участников эксперимента высказали мнение, что никакая электроника не заменит старую добрую белую трость или собаку-поводыря. С другой стороны, как заметил один из испытуемых, «любое новшество, которое может повысить автономию слепого человека, - позитивно». А значит, учёные и инженеры на верном пути, пусть CASBLiP и нуждается в совершенствовании.

Кроме того, участники проекта работают над интеграцией в такую систему и спутникового навигатора, который рассказывал бы владельцу - в какой точке города он находится. Вместе со звуковой картиной местности это существенно помогло бы передвижению слепого человека.

Источник: http://zreni.ru

zvvo.jpg

Задайте вопрос врачу-офтальмологу


uzna_ailaz.png
Клиника АИЛАЗ www.ailas.com.ua

02140, Украина, г. Киев, пр. Бажана, 12а, пр. крыло, 5 этаж

Тел.: (044) 291 01 91

Бесплатная горячая линия по Украине: 0 800 50 50 06 - бесплатные звонки со стационарного телефона по Украине

Карта

Яндекс.Метрика