Навигатор для слепых научили распознавать объекты

Hsueh-Cheng Wang et al. / IEEE International Conference on Robotics and Automation (ICRA), 2017

Инженеры из Массачусетского технологического института разработали навигатор для незрячих и слабовидящих, помогающий им избегать препятствий. Помимо этого, навигатор способен распознавать некоторые типы объектов, такие как свободный стул в очереди. Работа будет представлена на конференции ICRA 2017, проходящей с 29 мая по 3 июня, а ее текстовая версия доступна на сайте института.

Помимо классической белой трости, помогающей незрячим ориентироваться в пространстве, в последнее время появляются новые экспериментальные разработки. Как правило, они звуками, вибрацией или иными доступными способами сообщают пользователю данные GPS-навигации и тем самым помогают ему передвигаться по городу. Однако разработка устройств для ориентирования в небольших пространствах куда сложнее, и, несмотря на существование экспериментальных прототипов, им до сих пор не удалось превзойти в удобстве и надежности обычную трость.

Новая разработка основана на использовании так называемой камеры глубины, способной снимать трехмерные изображения окружающего пространства в реальном времени и определять расстояние до объектов. Вместе с миниатюрным компьютером и батареей камера подвешивается за специальное крепление на тело незрячего человека. Помимо этого, в состав устройства входит пояс с пятью закрепленными на нем вибромоторами, а также дисплей Брайля, состоящий из десяти блоков с восемью точками в каждом.

Устройство может работать в двух режимах: режим обнаружения препятствий и режим поиска объектов. В первом режиме при приближении к любому объекту устройство начинает вибрировать с той стороны, в которой находится объект, и увеличивает интенсивность вибрации по мере приближения к нему. Также информация может дублироваться на дисплее Брайля. В таком режиме каждый из 10 столбцов точек на дисплее кодирует направление расположения объекта, а высота точек в столбце — расстояние до объекта.

Второй режим позволяет обнаруживать конкретные объекты. С помощью предварительных тренировок система была обучена различать четыре типа объектов: препятствие, свободное пространство, стол и стул. Каждому типу была присвоена соответствующая буква, выводимая на дисплей при обнаружении. Пояс с вибромоторами в таком режиме вибрирует с той стороны, в которой расположен объект, и прекращает вибрировать, когда пользователь поворачивается в его сторону.


Инженеры провели множество тестов устройства. К примеру, они создали узкий лабиринт, по которому слепой человек смог пройти без трости, не сталкиваясь со стенками. Также они провели тестирование режима распознавания в условиях, когда в комнате находился свободный стул, а также занятый стул и мусорный бак. Инженеры утверждают, что доля столкновений с объектами, отличными от распознаваемых, снизилась на 80 процентов, а доля столкновений с людьми, блуждающими по комнате в рамках теста, на 86 процентов.

В 2015 году была представлена похожая система, состоящая из камер, закрепленных на поясе из вибромоторов, но она позволяла лишь избегать препятствий на пути.

Григорий Копиев

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl+Enter.