Тяжёлый лазер облегчает дорогу слепым
Дабы пройти через город, слабовидящему человеку необходимо воспользоваться тростью либо собакой-поводырём. Но не всегда они смогут спасти людей от столкновений, к примеру, с веткой, нависающей над тротуаром на уровне головы.
Для нового аппарата такое препятствие — не неприятность.
Мы, само собой разумеется, знаем, что устройств, талантливых оказать помощь на улице всецело слепым людям (либо, как вариант, имеющим нехорошее зрение) придумано много. Но массового производства таких аппаратов до тех пор пока что-то не видно.
Может, дело в дорогих разработках? Несложные устройства «за три копейки» — с задачей совладать не смогут.
А «навороченные» — через чур дороги.
Запрещено придумать что-то не через чур дорогое, но замечательное? Таким вопросом задались американские изобретатели.
Они сосредоточились на проблеме помощи людям, у которых зрение ещё имеется, но весьма нехорошее.
Основной задачей авторов было создание работоспособной совокупности с большим применением серийных электронных и механических компонентов.
Эрик Зайбель (Eric Seibel), помощник директора лаборатории разработок людской интерфейса (Human Interface Technology Laboratory) университета Вашингтона (University of Washington) и, в основном, сами студенты этого университета, создали устройство, талантливое уменьшить жизнь людям, владеющим не сильный, повреждённым зрением.
Машина, облегчающая слабовидящему человеку жизнь, увы, заметно утяжеляет его походку (фото с сайта hitl.washington.edu).
Проект именуется «Носимая помощь нехорошему зрению» (Wearable Low-Vision Aid).
Состоит аппарат из рюкзачка с лэптопом и аппаратуры, надеваемой на голову.
Справа имеется камера с кольцом из 24 инфракрасных светодиодов и инфракрасным фильтром, а слева — полупрозрачное зеркало с очень любопытной совокупностью выдачи обладателю прибора визуальных предупреждений о приближении к препятствию.
Из-за чего сигнал не звуковой? Авторы проекта посчитали, что довольно часто пищащая машинка будет только путать и отвлекать человека, для которого слух крайне важен.
Пускай, дескать, ориентируется на слух как в большинстве случаев, а дополнительную данные приобретает однако через глаза.
Дабы цена совокупности не выросла через чур очень сильно — применили необыкновенный движение.
Пиктограммы, показывающее опасность и её положение (справа, слева, над головой, под ногами) проецирует прямо в зрачок красный лазер (как вариант — возможно светло синий лазер, в случае если такие изображения будут восприниматься легче), достаточно броский, дабы создавать в поле зрения слабовидящего человека различимый рисунок.
Лэптоп, оптика, лазер, пара схем, да пучок проводов, плюс — софт — из-за чего до этого никто не додумался раньше? (фото с сайта hitl.washington.edu).
Наряду с этим луч проходит через эластичное оптическое волокно, которое два пьезоэлемента заставляют колебаться по вертикали и горизонтали с частотами 3 герц и 60 килогерца, создавая растр.
Синхронно с колебаниями лазерного луча трудится и схема, управляющая его яркостью. Так получается полупрозрачный рисунок, что не мешает видеть и саму местность.
Примечательно, что по окончании запуска опытного образца студенты поняли, что лазерный сканер гудит на резонансных частотах развёртки. Устранили это неудобство весьма — в том направлении ещё один пьезоэлемент и вынудили его трудиться в противофазе.
Число кадров в секунду у данной совокупности — 30, разрешение 100 х 28 пикселей. Мало, но достаточно, дабы человек выяснял заблаговременно запрограммированные пиктограммы, каковые он сам может выбирать из банка образцов.
Таковой «видится» компьютеру ветка дерева — кроме того днём. Все дальние объекты вычищены.
В настоящем поле зрения человека на ветку будет наложен полупрозрачный, но достаточно броский маркер (фото с сайта hitl.washington.edu).
Трудится совокупность так. Инфракрасные диоды высвечивают пространство перед человеком.
Наряду с этим они трудятся через один кадр — импульсно.
В камере, снимающей лишь инфракрасный спектр, все ближние объекты выясняются бросче предметов, расположенных на втором замысле.
Компьютер определяет контуры препятствий, вычитая кадр без инфракрасной подсветки из кадра с инфракрасной подсветкой.
Так остаются ближние предметы, отразившие вспышку светодиодов.
После этого программа наблюдает в течении нескольких кадров, растут размеры препятствия либо нет. В случае если растут, значит — человек приближается к объекту.
Тогда подаётся визуальный сигнал в нужную часть поля зрения.
Принципиально важно, что совокупность действующий при любом освещении а также в темноте. Очевидно, для удобства пользователя имеется подстройка яркости системы и регулировка лазера под зрение человека.
Неспециализированный вес набора достаточно велик — около 6,8 килограмма, причём оборудование, носимое на голове — весит 470 граммов. Но так как это — лишь опытный образец, нужный для обкатки идеи.
Но всё трудится, как задумано. Испытания продемонстрировали, что слабовидящие люди с этим комплексом заблаговременно обходят разнообразные препятствия.
Кстати, дальность их обнаружения образовывает 3,6 метра.
Приблизительно так видит обстановку слабовидящий человек.
При приближении к препятствию на нём вспыхивает красный квадрат, по окончании поворота в сторону — меркнет (фото с сайта hitl.washington.edu).
Любопытно, что данный интересный лазерный сканер (что отклоняет луч) был собран из дешёвых частей и обошёлся авторам машинки в один американский доллар.
Но увы, полная цена совокупности — около тысячи долларов.
Львиная часть этих денег — цена ноутбука (Dell Latitude, 1,8 гигагерца, карта захвата видео) и лазера. Ну ещё — кое-какая электроника по мелочи.
Компьютер потребовался достаточно замечательный — для обработки изображений в настоящем времени.
Дороговато вышло? Тут у студентов из Сиэтла имеется оптимистическое мысль: много людей (и слабовидящих а также) и без того применяют ноутбук в собственной работе либо учёбе.
А компьютер, что идёт в наборе с «Совокупностью помощи» — «не откажется» по окончании того, как человек достиг цели собственного путешествия, поработать как простой «ноут».
И в этом смысле возможно заявить, что комплекс вправду оказался недорогим.
Увы, пока это только студенческая работа и неизвестно — взялся бы кто-нибудь спроектировать более компактный и лёгкий вариант набора для серийного производства. По всей видимости, слабовидящим людям будет необходимо ещё большое количество «махать» белой тросточкой.
