Uczeni z PŁ dla niewidomych przekształcają obraz 3D na dźwięki 3D

Obraz otoczenia (a) oraz model komputerowy otoczenia wykorzystywany w systemie obrazowania dźwiękowego przeszkód dla niewidomych (b) (fot. Piotr Skulimowski)
Obraz otoczenia (a) oraz model komputerowy otoczenia wykorzystywany w systemie obrazowania dźwiękowego przeszkód dla niewidomych (b) (fot. Piotr Skulimowski)

Urządzenie, które za pomocą sygnałów dźwiękowych przekaże osobom niewidomym informację o przeszkodach znajdujących się w ich otoczeniu, opracowują naukowcy z Politechniki Łódzkiej (PŁ).

Wynalazek Polaków umożliwia przekształcenie na bieżąco sekwencji obrazu z kamer stereowizyjnych na obrazy akustyczne otoczenia, czyli na system dźwięków, który świadczyć będzie o przeszkodach na drodze użytkownika. Zespół badaczy z Instytutu Elektroniki PŁ oraz z firmy GreenPoint Sp. z o.o. za projekt \"Sprzętowy interfejs wizyjno-akustyczny systemu wspomagającego niewidomego w samodzielnym poruszaniu się\" zdobył wyróżnienie w konkursie Polski Produkt Przyszłości. Na razie gotowy jest prototyp urządzenia.

Urządzenie łódzkich badaczy składa się z okularów, w których znajdują się kamery stereowizyjne, połączonych z komputerem oraz słuchawkami.

Jak w rozmowie z PAP wyjaśnia członek zespołu, dr hab. Paweł Strumiłło, prof. PŁ, umieszczone w okularach kamery rozpoznają odległość obiektów od użytkownika i przekształcają te informacje na dźwięki ostrzegające przed przeszkodami. Sygnały o niskich tonach ostrzegają o dużych obiektach, a wysokotonowe - o mniejszych. Czas między pierwszym dźwiękiem ostrzeżenia a kolejnymi ma sugerować, jak daleko znajduje się dany obiekt. Ponadto system wykorzystuje technologię dźwięków przestrzennych, dzięki której użytkownik ma wrażenie, że dźwięk dobiega dokładnie z miejsca, w którym znajduje się przeszkoda.

W technologii dźwięków przestrzennych wykorzystuje się m.in. wiedzę o tym, jak fale dźwiękowe docierają do ucha odbiorcy, o tym, jak rozchodzi się dźwięk i o tym, jaka jest akustyka głowy człowieka. W efekcie użytkownik, może się domyślić nie tylko, czy sygnał ma swoje źródło po lewej czy po prawej stronie, ale może wskazać dokładny kierunek, z którego dźwięk dochodzi. Dotyczy to nawet osi pionowej.

Poza tym użytkownik odbiera wrażenie bliskości czy dalekości dźwięku. Dźwięk ze słuchawek może również reagować na ruchy głowy użytkownika. Taka technologia - jak podaje rozmówca PAP - stosowana jest już np. w wojskowości. Piloci podczas rozmowy z załogą innych samolotów mogą się domyślić, gdzie znajduje się samolot rozmówcy po samym kierunku, z którego zdają się dobiegać głosy ze słuchawek.

Naukowiec wyjaśnia, że zdecydowana większość informacji ze świata dociera do człowieka za pomocą wzroku. \"Słuch ma mniejszą przepustowość\" - zaznacza i dodaje, że odbiorca w sposób świadomy może odbierać do 5 strumieni dźwiękowych jednocześnie. Dlatego obrazy zanim zostaną przekształcone na sygnały podlegają ostrej selekcji danych.

\"Chcemy oszczędnie dawkować użytkownikowi ilość informacji dźwiękowych\" - zaznacza. Tak więc w słuchawkach są odtwarzane przede wszystkim sygnały ostrzegające o obiektach znajdujących się w odległości 1-4 m. \"Próbujemy zastąpić zmysł wzroku, a to nie jest łatwe\" - zaznacza badacz.

Paweł Strumiłło wyjaśnia, że korzystający z urządzenia niewidomi nie będą jeszcze mogli zrezygnować z białej laski. Naukowiec z PŁ podkreśla, że nawet jeżeli wynalazek zdobędzie odpowiednie atesty i zostanie dopuszczony na rynek, urządzenie będzie każdorazowo wymagało indywidualnego szkolenia i dobrania odpowiednich kodów dźwiękowych.

Analiza obrazu 3D i przekształcenie go na dźwięki wymagają na tyle złożonych obliczeń, że na razie użytkownicy będą musieli nosić ze sobą laptop czy tablet. Ale naukowiec ma nadzieję, że z czasem do obliczeń wystarczy nawet urządzenie wielkości telefonu komórkowego.

Rozwiązania dla niewidomych, w których obrazy próbuje się przekształcać na innego rodzaju informacje, powstają również w innych miejscach na świecie. W Wright State University w USA gotowy jest już np. prototyp kamizelki, która za pomocą odpowiednio zlokalizowanych wibracji daje użytkownikowi znać, z której strony znajduje się przeszkoda.

PAP - Nauka w Polsce, Ludwika Tomala

lt/ agt/

Fundacja PAP zezwala na bezpłatny przedruk artykułów z Serwisu Nauka w Polsce pod warunkiem mailowego poinformowania nas raz w miesiącu o fakcie korzystania z serwisu oraz podania źródła artykułu. W portalach i serwisach internetowych prosimy o zamieszczenie podlinkowanego adresu: Źródło: naukawpolsce.pl, a w czasopismach adnotacji: Źródło: Serwis Nauka w Polsce - naukawpolsce.pl. Powyższe zezwolenie nie dotyczy: informacji z kategorii "Świat" oraz wszelkich fotografii i materiałów wideo.

Czytaj także

  • Fot. Adobe Stock

    Eksperci: AI może wspomagać w psychoterapię, ale chatboty mają mnóstwo ograniczeń

  • 07.10.2024 EPA/SPACEX

    Innowacyjne anteny firmy Astronika w misji HERA

Przed dodaniem komentarza prosimy o zapoznanie z Regulaminem forum serwisu Nauka w Polsce.

newsletter

Zapraszamy do zapisania się do naszego newslettera