Навигатор для слепых научили распознавать объекты
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
Пока это лишь прототип
Компания Xiaomi показала прототип смартфона с креплением для объективов камер Leica. Это позволяет использовать в смартфоне намного большую по размеру и более совершенную оптическую систему, не увеличивая размеры самого устройства. Смартфоны вобрали в себя функции многих устройств, которыми раньше люди пользовались отдельно. И со временем они почти вытеснили с рынка целые классы потребительских устройств, в том числе навигаторы, MP3-плееры и фотокамеры, хотя последние остались популярным профессиональным инструментом. Во многом популярность смартфонов как устройства для съемки обусловлена именно тем, что носить с собой одно устройство гораздо удобнее, чем два. Но и качество съемки существенно повысилось, в основном за счет алгоритмов, о чем мы подробно рассказывали в материале «Зрячая математика». В аппаратном обеспечении тоже произошли заметные изменения, но в отличие от фотоаппаратов, в смартфонах фактически существует важное ограничение: компании-производители стремятся делать их как можно более тонкими. И хотя еще несколько лет назад крупнейшие производители стали делать блок камер выпирающим над основной частью корпуса, это все равно не позволяет разместить в смартфоне оптическую систему, сравнимую по размерам даже с камерами-«мыльницами». Отчасти эту проблему решили появившиеся несколько лет назад модули камер с перископической конструкцией, но в этом случае толщина смартфонов накладывает ограничение на ширину объектива. Xiaomi показала прототип смартфона, в котором используется классическая схема с выступающим блоком камер, но на него также можно закрепить объективы от полноценных фотокамер. Смартфон сделан на базе серийного Xiaomi 12S Ultra, в котором использовался круглый выступ с камерами. В оригинальном гаджете по центру использовалась камера с широкоугольным объективов, а в прототипе инженеры заменили ее на однодюймовую матрицу без объектива, прикрытую стеклом. Круглый выступ отличается от серийного 12S Ultra тем, что в нем есть резьба — на нее можно закрепить адаптер для байонета Leica M. Это позволяет использовать полноценные объективы от профессиональных камер, не меняя при этом толщину самого смартфона со снятым объективом. При этом без большого объектива пользователь не лишается возможности делать фотографии и видео: в устройстве есть и обычные встроенные камеры. Компания продемонстрировала работу смартфона с объективом Leica Summilux-M 35mm f/1.4, но потенциально он поддерживает любые объективы с тем же байонетом. Поскольку это прототип, он не будет производиться серийно, однако как это иногда бывает с концептами, компания может использовать наработки из этого проекта в будущих моделях. https://www.youtube.com/watch?v=gAC8atF2sXc Это не первый прототип Xiaomi, позволяющий увеличить длину оптической системы смартфона. В 2020 году компания показала телескопический модуль камеры, выезжающий из корпуса. Аппаратными инновациями в смартфонах занимаются и другие компании. Так, Sony весной выпустила смартфон с переменным оптическим зумом, а компания Glass Imaging создала для смартфонов модуль камеры с вытянутой линзой и анаморфным объективом.