Проблематика формирования информации об окружающей обстановке для незрячего человека. Современные концепты решения на основе карты глубины и метод передачи через тактильный паттерн в реальном времени
Creators
Description
Введение. В эпоху стремительного развития технологий особое внимание уделяется созданию устройств, улучшающих качество жизни людей с ограниченными возможностями. Особенно значимыми являются разработки для незрячих людей, облегчающие их ориентацию в пространстве и повышающие их независимость. В контексте этого исследования акцент сделан на разработке метода формирования информации об окружающей обстановке для незрячих людей с использованием карты глубины и передачи данных через тактильный паттерн. Алгоритм подходит для разных устройств и представляет собой инновационное решение в области ассистивных технологий, синтезирующее достижения в области электроники, медицины, компьютерных вычислений и механики.
Материалы и методы. Центральным элементом будущего устройства является механический дисплей специальной конструкции, который трансформирует информацию, полученную с помощью стереоскопической камеры, в тактильные ощущения. Использование стереоскопического машинного зрения позволяет добиться высокой точности в оценке расстояния до объектов и их размеров в радиусе до 10–15 метров. Ключевым аспектом является преобразование 3D-изображения, полученного со стереопары камер, в карту глубины, которая затем интерпретируется устройством и преобразуется в тактильный паттерн. Важно отметить, что подобное решение обеспечивает достаточный уровень детализации окружающего пространства, необходимый для безопасного перемещения.
Результаты. В ходе исследования было определено, что применение карты глубины позволяет достичь точности определения расстояния до объектов с погрешностью не более 5%. Метод, работающий в реальном времени и подходящий для переноса на устройство, позволит обрабатывать данные со скоростью 30 кадров в секунду, что обеспечивает плавность и актуальность тактильной обратной связи. Экспериментальные испытания показали, что время адаптации пользователя к устройству составляет в среднем 2–3 недели, после чего наблюдается значительное улучшение ориентации в пространстве.
Abstract (English)
Introduction. In an era of rapid technological development, special attention is paid to the creation of devices that improve the quality of life of people with disabilities. Especially important are developments for blind people that facilitate their orientation in space and increase their independence. In the context of this study, emphasis is placed on the development of a method for generating information about the environment for blind people using a depth map and data transmission through a tactile pattern. The algorithm is suitable for different devices and represents an innovative solution in the field of assistive technologies, synthesizing advances in electronics, medicine, computer computing and mechanics.
Materials and methods. The central element of the future device is a mechanical display of a special design, which transforms information obtained using a stereoscopic camera into tactile sensations. The use of stereoscopic machine vision makes it possible to achieve high accuracy in estimating the distance to objects and their sizes within a radius of 10-15 meters. A key aspect is the transformation of the 3D image obtained from the stereo pair of cameras into a depth map, which is then interpreted by the device and converted into a tactile pattern. It is important to note that such a solution provides a sufficient level of detail of the surrounding space necessary for safe movement.
Results. During the study, it was determined that the use of a depth map allows you to achieve accuracy in determining the distance to objects with an error of no more than 5%. The method, which works in real time and is suitable for transfer to the device, will allow processing data at a speed of 30 frames per second, which ensures smoothness and relevance of tactile feedback. Experimental tests have shown that the user's adaptation time to the device is on average 2-3 weeks, after which there is a significant improvement in orientation in space.
Files
64-72.pdf
Files
(503.1 kB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:c26eb9ba54d68bd31641188a28a73948
|
503.1 kB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (English)
- The problems of forming information about the environment for a blind person. Modern concepts of a solution based on a depth map and a method of transmission through a tactile pattern in real time