虚拟拐杖配备激光传感器能让盲人识别地形

作者:   发布时间:2014/4/17 11:40:03   浏览次数:2543

虚拟拐杖配备激光传感器能让盲人识别地形

对于盲人而言，传统的白色拐杖目前仍然是最普遍使用的灵活工具。它能简单有效地帮助使用者延展他们的触觉，感知前方的路况。但是长而坚硬的拐杖并不是对每种情况或者每个人都适用。加利福尼亚州大学的研究人员正在开发一种新型“盲人助理”，在机器人研究中形成的计算机视觉技术的发展是这项技术的有力支持；它利用像蝙蝠认路一样的原理，帮助盲人识别地图，了解路况特征。

“虚拟拐杖”以白色盲人杖为原型

计算机工程学助理教授罗伯茨和他的学生们设计了几种“虚拟拐杖”，其中一种是以盲人常用的白色拐杖为原型的。

罗伯茨开发的高科技“拐杖”其实是一种手电筒大小的激光传感器。这个激光传感器和一部数码相机连接在一起，并配有一个计算机处理器来分析和整合随着使用者的移动而不断变化的空间数据。这个装置不但能以音频方式把环境信息反馈给使用者，还能预先告知更远距离的情况。

“通过音频信号，使用者能得知路段的长度，还能清楚了解路况特征，比如哪儿会有路沿、台阶，或者容易被绊倒。”罗伯茨说。“史密斯研究所的人员帮助我们了解了盲人的真正需要。而且他们的盲人工程师为我们正在开发的系统进行了亲身测试。”

轻松识别地形，带有密码棒的小标签是关键

在罗伯茨与史密斯研究所合作进行的另一项研究中，他们开发出一种识别反馈系统，把小标签或者附着物放置在关键地点，然后利用连接在照相机上的传感装置探测和收集信息。比如，这样的小标签可以帮助盲人在医院大楼里准确定位某位医生的办公室。

虚拟拐杖配备激光传感器能让盲人识别地形

有一点必须注意，这个装置只有在放置了小标签的环境中才能发挥作用。幸好这个问题不难解决，因为这种带有密码棒的彩色小标签非常便宜，而且几乎不需要花费维护费用。“在饭店里，盲人可以把小标签贴在房间的门上，这样他们就能很快地找到回房间的路。”罗伯茨说，“我也把小标签贴在位于工程大楼二层的办公室门上，盲人可以很容易地找到我的办公室。”罗伯茨实验室的一位助手做了测试，证实这种小标签可以被带有简易照相机的手提电脑检测到，甚至一部带摄像头的手机也能做到这一点。

用环境反馈装置帮盲人轻松识别地图

第三个联合研究是开发系统，帮助盲人在网络条件允许的情况下识别地图。“还有一个问题是如何让盲人识别地图。”罗伯茨说，“现在普遍使用的是点状地图，这和书写盲文书籍一样，需要专业的制作者来完成。我们希望运用环境反馈装置，通过计算机使盲人轻松获得地形信息。”

这种反馈将由一只“强制反馈鼠标”提供，它通过振动让使用者产生各种感觉，就好像能“看到”鼠标在电脑屏幕上滑动。这种装置很容易被使用者接受，所以研究者计划设计一种软件，以教会盲人如何正确使用特殊的鼠标来“感觉”地图。

虚拟拐杖配备激光传感器能让盲人识别地形