智能手机应用程序帮助视障人士避开低垂的障碍物

3D环境监测

一款智能手机应用程序可能为视障人士长期以来面临的一个老问题提供新的解决方案:头顶高度的树枝。

虽然导盲犬和拐杖可以防止人们绊倒地上的物体,但它们对于发现人行道上悬挂的树枝或部分打开的车库门几乎没有帮助。

西班牙的计算机科学家们开发了一款名为“空中物体检测”(Aerial Object Detection) 的应用程序,该应用程序能够识别并监测盲人在接近头部高度的障碍物时的情况。该团队在本月的《IEEE生物医学与健康信息学杂志》上报告了这一成果

旧金山史密斯-凯特威尔眼科研究所的詹姆斯·考夫兰(James Coughlan)表示:“这是一款引人入胜的应用程序,它解决了现有技术未能很好解决的一个实际问题。”他并未参与该项目。

这是工作原理。用户像戴项链一样佩戴智能手机,摄像头朝外。在屏幕上向左滑动可选择导航类型:测距仪或障碍物。前者适用于室内,当用户接近墙壁或敞开的橱柜等障碍物时,手机会发出蜂鸣声或振动。

障碍物模式可用于检测户外危险。该应用程序使用手机的3D摄像头扫描迎面而来的景象。树枝会变成一个点云,由于摄像头能感知深度,应用程序可以计算出行人与物体之间的绝对距离。同时,运动传感器可以计算出行人的朝向和速度,以便应用程序能够及时调整警报。

其他针对视障人士的应用程序可以读取标志的颜色或找到人行横道,但“空中物体检测”是首个使用3D视觉的智能手机解决方案。但要帮助全球3900万盲人和2.46亿低视力人士,它还需要一个平台。

西班牙阿利坎特大学的设计师弗朗西斯科·埃斯科拉诺(Francisco Escolano)表示:“未来真正取决于3D手机的存在。”目前只有两个品牌涉足全球市场,尽管亚马逊在6月份推出了一款新机型,但一些人仍然怀疑它们是否会获得主流关注。该团队预计该应用程序将在未来一年内获得专利批准,届时将在Android商店上线(iPhone不配备3D摄像头)。

与此同时,埃斯科拉诺和他的同事们正在开发适用于Google Glass或普通智能手机(具有单目——即一个摄像头——视觉)的应用程序。最大的挑战在于,单目视觉只能确定相对距离,这意味着它需要一个参照物——例如公园长椅——在背景中来判断场景。在未来一年里,作为一项国家项目的一部分,该团队正在建立一个常见的户外物体库——如交通标志或公交车站——这些物体可以作为单目应用程序的“信标”。

 

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