В основе новой австралийской разработки лежит принцип «эхолокации». Приложение на смартфоне идентифицирует предметы в поле зрения и «озвучивает» их, чтобы помочь человеку определить их местоположение. От проблем со зрением страдают более 2 млрд человек, около 43 млн из них — незрячие.
Что произошло
Исследователи из Технологического университета Сиднея разработали систему ориентации в пространстве FAD для незрячих на основе технологии «акустических прикосновений».
- На создание «умных» очков ученых вдохновили летучие мыши. Они используют ультразвуковую радиолокацию для ориентации в пространстве и поиска добычи.
- Эксперимент подтвердил, что очки значительно повышают способность незрячих людей распознавать объекты.
Детали
FAD состоит из очков дополненной реальности и телефона на базе Android. Приложение на основе Unity Game Engine отслеживает движения головы и отслеживает объекты, которые попадают в поле зрения.
- Технология акустического касания озвучивает предметы, создавая уникальное звуковое представление о каждом из них. Например, шелест листьев может означать растение, а жужжание — мобильный телефон.
- Устройство протестировали на 14 взрослых участниках. У половины из них были проблемы со зрением, контрольной группе просто завязали глазами. Тестирование проходило в два этапа. В первом обучающем задании участники использовали FAD для сканирования и ультразвуковой обработки предметов, находящихся перед ними на столе. На втором этапе люди перемещались по комнате и искали определенные вещи.
- Всем участникам удалось точно определить, что и на каком расстоянии от них находится. Исследователи полагают, что после некоторых доработок технология может стать неотъемлемой частью вспомогательных технологий для людей, страдающих от проблем со зрением.
Тенденция
В последние годы было разработано еще несколько технологий, которые призваны помочь незрячим и слабовидящим лучше ориентироваться в пространстве и в целом взаимодействовать с окружающим миром.
- В 2017 году корпорация Microsoft выпустила приложение Seeing AI на основе искусственного интеллекта, которое «показывает» окружающий мир, описывая его словами. Программа облегчает повседневную жизнь слепых людей: с помощью камеры смартфона она может, например, прочитать меню в ресторане, определяет дорожные знаки и распознает лица.
- В 2020 году ученые из Астраханского госуниверситета разработали систему распознавания цвета для слепых и слабовидящих людей на основе компьютерного зрения. Предполагается, что он может, например, помочь им самостоятельно подбирать гардероб. Комплекс включает в себя микрокомпьютер-браслет с установленной программой и видеокамерой. При помощи микрофона, встроенного в прибор, владелец может отдать команду на идентификацию объекта. Программа обрабатывает голосовую команду и выполняет алгоритм распознавания.
- Одновременно компания eSight создала умные очки для слабовидящих. Встроенный процессор обрабатывает данные, захваченные камерой, и усиливает яркость и контрастность изображения. В итоге картинка становится более четкой. Смарт-очки подходят для людей более чем с 20 различными заболеваниями глаз.
- В 2023 году исследователи из Стэнфордского университета представили умную трость с самонавигацией. Они использовали ту же систему, которая применяется в автономных автомобилях. С помощью датчиков трость «видит» и идентифицирует препятствия, после чего выстраивает маршрут, чтобы их обойти.
Почему это важно
По данным ООН, не менее 2,2 млрд человек во всем мире страдают нарушениями зрения. Около 43 млн из них — незрячие. Выделяют полную слепоту (амавроз) и частичное выпадение поля зрения (скотома) или половин полей зрения (гемианопсия). Насколько хорошо видят люди с частичной потерей зрения, зависит от освещения, контрастности и других нюансов. Например, красное яблоко на белой тарелке в ярком свете лучше различимо, чем то же яблоко на темном фоне. Даже при полной потере зрения большинство людей продолжают видеть пятна света.
Основными заболеваниями, вызывающими слепоту или значительное ухудшения зрения, по статистике, остаются катаракта, глаукома, аномалия рефракции, возрастная макулярная дегенерация и диабетическая ретинопатия.
- Катаракта (47,9%) — патологическое состояние, связанное с помутнением хрусталика глаз. С ней сталкивается каждый шестой житель планеты старше 40 лет. Чем ближе к центру хрусталика располагается помутнение, тем сильнее портится зрение. Контуры предметов становятся размытыми, изображение может двоиться, также могут появляться пятна. Пациенты жалуются, что видят мир «через мутное стекло». Среди причин развития катаракты пожилой возраст, генетическая предрасположенность, прием некоторых лекарственных препаратов, заболевания или травмы глаз.
- Глаукома (12,3%) — заболевание, связанное с повышением внутриглазного давления, которое ведет к атрофии зрительного нерва. При глаукоме у пациента сначала снижается периферийное зрение, но по мере отмирания волокон зрительного нерва проблема переходит на все поле зрения.
- Кератит (5,1%) — воспаление роговицы глаза, проявляющееся преимущественно ее помутнением. При кератите на роговице могут оставаться рубцы. Если они находятся в оптической зоне, это ведет к ухудшению зрения. Его могут вызывать вирусы, такие как туберкулез и герпес, грибки, травмы глаза, ожог роговицы. Среди последствий кератита — появление бельма.
- Диабетическая ретинопатия (4,8%) — поражение сосудов сетчатки глаза, одно из последствий диабета. На первом этапе пациенты не замечают изменений. Ухудшение зрения обычно замечают, когда заболевание зашло далеко. Кроме снижения остроты зрения, пациенты жалуются на «звездочки» в глазах, пелену, дискомфорт и боль.