回声定位智能眼镜助盲人识物
戴智能眼镜的盲人能察觉到面前的碗。
本报讯 澳大利亚悉尼科技大学的Howe Zhu和同事受回声定位的启发,为盲人开发了一款神奇的智能眼镜。只要戴上它,盲人就能够通过物体进入视野范围时发出的声音对其进行定位。
自然界中,一些动物能通过口腔或鼻腔发射喉部产生的超声波,并利用折回的声波定向。这种方法被称为回声定位。
蝙蝠、海豚等都是具有回声定位能力的代表性动物。其实,一些盲人也可以通过回声定位训练实现正常行动。
受这种能力的启发,Zhu和同事决定制造一种眼镜,利用回声定位向人们提供正在靠近的物体或附近物体的信息,更顺畅地帮盲人导航。
Zhu等人设计的增强现实(AR)眼镜上有两个前置摄像头和内置扬声器。
此外,研究人员设计了一款配套的App,通过深度学习处理AR眼镜捕捉到的视觉信息,以识别碗、杯子、书和瓶子等4个物体。
通过编程,当佩戴AR眼镜的人在房间里转动头部进行扫视时,物体进入眼镜“视野”范围时,扬声器会发出声音。每个物体都有对应的声音。例如,当书进入视野时,佩戴者会听到书翻页的声音。
为了对智能眼镜进行测试,研究小组招募了7名存在不同程度光感问题的患者和7名视力正常者,但视力正常者被蒙上了眼睛。研究人员让他们佩戴好眼镜,坐在一张桌子旁,桌上摆放着4件物品,让他们按要求拿起相应物品。
结果发现,失明或视力低下的参与者拾取物品的正确率为81%,而蒙眼的视力正常参与者的物品拾取成功率为73%。相关研究近日发表于《公共科学图书馆》。
“一个蒙着眼睛的视力正常者失去了往常惯用的一种感知能力,他们需要更长的时间来适应被蒙上眼睛的感觉和使用智能眼镜。”Zhu说。
研究团队还发现,与研究开始时相比,盲人或视力低下的参与者在佩戴智能眼镜时没有额外增加认知量。这表明他们适应智能眼镜相对更容易些。
Zhu等人表示,希望进一步开发这项技术,让眼镜能识别更多的物体,同时能够让盲人在走动时也可使用智能眼镜识别物体。
(徐锐)
相关论文信息:https://doi.org/10.1371/journal.pone.0290431
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