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美国麻省理工学院为视障者研制“虚拟导盲犬”

2016年07月01日    来源:环球网     
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[导读]美国麻省理工学院的计算机科学与人工智能实验室最近研制出了一种新的导航设备,以帮助盲人和视障人士安全地独立出行。这是一种可穿戴设备,它能区分可以行走的空间和障碍物,并能测出最近一处障碍物的距离以及使用者正在行走的方向,还可以识别一些重要的物体如一个座椅或一处台阶等等。因此它被称为“虚拟导盲犬”。

  美国麻省理工学院的计算机科学与人工智能实验室最近研制出了一种新的导航设备,以帮助盲人和视障人士安全地独立出行。这是一种可穿戴设备,它能区分可以行走的空间和障碍物,并能测出最近一处障碍物的距离以及使用者正在行走的方向,还可以识别一些重要的物体如一个座椅或一处台阶等等。因此它被称为“虚拟导盲犬”。

  整个系统由主机和副机两部分组成。主机的大小如同一副双筒望远镜,使用者可以把它挂在胸前,也可以把它戴在腰带上。它通过3D摄像头采集周围环境的数据,这些数据经过处理后转换成提示信息以蓝牙方式传送到使用者手持的副机上。副机是一个类似盲文点显器的装置,上面排列着5列触点,每一列有4个。当远处某一方向出现障碍物时,相对应的那一列最上端的一个触点就会凸起;随着障碍物的距离越来越近,该列其余的触点就会从上至下依次凸起。手持副机的使用者凭触觉就能立即感知系统发出的警示信号,从而把握朝不同方向行走的安全距离。

  麻省理工学院的这个研究项目由安德烈•波切利基金会和美国德克萨斯仪器公司共同资助。该项目的研究人员唐塞克•迪翁告诉媒体记者说,他们的研究工作在开始时遇到了难题。由于要对海量的数据进行处理,整个系统的体积非常大。为解决这一难题,他们研制了一种微型的芯片,它既节省电能,又具备足够强大的计算能力。在运行相同算法的情况下,这种芯片的耗电量只有普通电脑处理器的千分之一。

  该系统采用了由德克萨斯仪器公司研发的3D摄像头和算法。研究人员解释说,3D摄像头拍摄到的每一个物体都被转化为“点云”,也就是拍摄所获取的物体表面每一个采样点空间坐标的集合。系统运用算法对这些点云数据进行识别,以确定物体与物体之间以及物体与使用者之间的距离。然而,这种摄像头的耗电量极大,称其为“电老虎”也毫不为过。为此,新研制的芯片中设有一个电路,它能把每一幅最新拍摄的画面与前一幅画面快速进行比对。如果画面没有变化,说明使用者此刻停止行走留在原地。于是芯片发出信号,使摄像头降低拍摄速率,以减少电能消耗。

  在意大利米兰举行的一个活动中进行了设备的演示。著名盲人男高音歌唱家安德烈•波切利出席了掩饰活动。他表示:这种导航系统“帮助我们安全出行,在城市里到处行走自如。”不过这是一台原型机,以后要做的事情还很多。唐塞克•迪翁透露,他们正计划进一步缩小设备的体积,有可能把整个系统缩小到比手电筒还要小。这样,使用者拿在手上,指向哪里,马上就能知道那里有什么东西,十分便捷。可谓一机在手,路况信息尽在“掌握”之中。她预计,如果能得到足够的资金支持,该设备可以在几年后上市。

  世界卫生组织的研究报告显示,盲人和视障人士的总数则高达2.85亿。虽然导盲犬可以帮助他们出行,但是其数量十分有限,远远无法满足需求。有评论认为,麻省理工学院研制的“虚拟导盲犬”是一个具有 实用价值并且完全得以实现的解决方案。甚至还有人提出,它将来会不会取代真正的导盲犬。总而言之,“虚拟导盲犬”的问世,很有可能改变广大盲人和视障人士与周围环境空间的互动方式,促使他们更好地融入社会。

[责任编辑:wj]
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关键词: 麻省理工  虚拟导盲犬  

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