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輔具適配知識

攝像頭搜集信息轉化成音頻 這副眼鏡讓盲人也能看清世界

發布日期:2018-05-21

在盲人的世界,一切都堙沒在黑暗里。他們除了在最最熟悉的環境之外,如果沒有人、導盲犬的幫助,將寸步難行。

可這一切或許很快將成為歷史。浙江大學科研團隊正在研發一項適合盲人、視障病人佩戴的眼鏡。戴上它,就像擁有了美國電影《超膽俠》男主角一樣的能力,能感知到身邊的桌子、椅子、紅綠燈、來往的車輛。“目前,眼鏡還在不斷迭代中,已經加入了導航功能,接下來還會加入人臉識別功能,佩戴者甚至能知道站在面前的人是誰。”團隊成員之一、浙江大學工研院康復工程研發中心主任、浙江大學醫學院康復醫學研究中心主任陳作兵說。

這副神奇的眼鏡,是怎么讓盲人“看得見”的?

記者閉目體驗 耳中不停有提示音

這副眼鏡的“學名”叫“盲人視覺輔助眼鏡”,簡單來說就是通過攝像頭搜集周邊信息,再轉化成音頻信號,告訴佩戴者身邊的情況。

在浙大一院城站院區的康復科,記者佩戴體驗了這副“盲人視覺輔助眼鏡”。

粗看之下,它和谷歌眼鏡的造型有些相似,鏡片上方鏡架包含了微型攝像頭。一根數據線連接著煙盒大小的主機,攝像頭拍攝到的信息會傳送到這里進行處理。和普通眼鏡最大的不同,就體現在眼鏡腳處,這里兩個突出部位緊挨著耳朵前幾毫米的部位,“提示音就是從這里,通過骨傳導,讓佩戴者感知到的。”陳作兵介紹說。

戴上眼鏡后,記者就感覺到大腦內有一種類似于電流噪聲的聲音,這就是主機處理了周邊信息后,給記者傳達的提示音。

記者閉上眼睛坐在桌子前,當面前放著一只杯子時,聲音的聲調就變高了,即便沒有看過使用說明,記者也能很清楚地知道:前面有一個東西。再把杯子放遠半米左右,聲音就小了一些,這很容易理解:東西在更遠的地方,當記者站在空蕩蕩的走廊時,腦海中的聲音變成了清脆的走路聲,意味著這里沒有障礙適合行走。

當記者來到樓梯前,又出現了踏樓梯的聲音。

同樣在走廊里,腦海中類似電流噪聲的提示聲音從小變大,而耳朵同樣能清晰聽到外部環境里的走路聲,可以判斷出一個人正迎面而來。

只試戴了十幾分鐘,記者就能明顯感受到這款眼鏡的方便之處,“一般的盲人、視障病人練習兩三天,就能熟練掌握不同聲調、頻率的提示音代表周圍物品的遠近了。”浙大一院康復科康復工程負責人、浙江大學工研院康復工程研發中心秘書戚斌杰說。

0.5米縮短到48毫米 攻克了傳感器盲區

在國內,這是第一款適用于盲人的輔助眼鏡,紅外雙目相機和主機是它的核心。通過雙目相機和毫米波雷達獲取周圍環境的立體信息,比如障礙物的距離、方位以及大小等,主機則針對不同的場景,反饋不同的聲音。

比如它怎么識別路面?用專業的說法表述,就是基于紅外雙目相機,在自然光和結構光的輔助下,進行大尺度立體匹配和彩色圖引導濾波,補全深度圖。利用隨機采樣一致性、表面法向量估計和種子區域生長等算法檢出地面區域,并映射到立體聲音。

這類似于自動駕駛技術,自動駕駛同樣由攝像頭收集信息,主機做出判斷,再控制汽車的加速、剎車、轉向等,而這款眼鏡是在煙盒大小的主機里完成類似的識別工作,再將它們轉化成聲音提醒佩戴者。

這些提示音通過骨傳導,佩戴者能輕易分辨出來自周圍環境的聲音以及顱內接收到的提示音。盲人、視障病人雖然眼睛看不見,但他們的聽覺往往更敏銳,掌握提示音背后的信息對他們來說更方便。

研發過程可并不一帆風順,在研發過程中,團隊被近距離障礙物預警所限制。當障礙物越來越近,低于0.5米時,一般的傳感器就沒法獲取這部分距離。

這短短的0.5米卻是盲人最緊張的距離。

為了解決這一技術難題,團隊在近距離盲區內補充了三維信息,傳感器的最近檢測距離從0.5米降低到48毫米。

已有千人試用 嘈雜環境下的清晰提示是難點

據悉,浙大一院康復科為盲人、視障病人提供眼鏡的試戴。至今,已有上千盲人試用過,其中超過80%的人表示滿意,認為非常方便。

使用者的反饋信息幫助眼鏡不斷迭代。

“女性盲人、視障病人提出最集中的意見,是它不太好看。”戚斌杰說,眼鏡酷酷的外形充滿科技感,可當有人戴著它上街時,路人總要忍不住多看幾眼,“她們比較在意自己的盲人身份,不希望被太多人注意到。”

另外,當佩戴者站在人來人往的擁擠街頭時,嘈雜的提示音會讓佩戴者不知所措,該怎么區分復雜環境下的提示,也是研究團隊接下來的重點。

“雖然現在戴著它上街沒有問題,但我們也并不鼓勵所有佩戴者這樣做。”戚斌杰舉例道,當一個足球向佩戴者飛來時,提示音的音量從小變大,可這沒法讓佩戴者躲開足球。

逐步迭代的眼鏡在去年的中國青年互聯網創業大賽上拿到了總冠軍,目前市場售價4000多元一套。

 來源:中國殘疾人

              
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