Здравоохранение

Технологии помогают людям с нарушениями зрения ориентироваться в пространстве

Исследователи объединили 3D-камеру и технологии Интернета вещей с искусственным интеллектом для создания носимого устройства, которое позволяет людям с нарушениями зрения ориентироваться в пространстве.

Когда Дэррилу Адамсу (Darryl Adams) было 14 лет, ему сказали, что его зрение будет постепенно ухудшаться из-за наследственного заболевания глаз — пигментного ретинита.

Фоторецепторы сетчатки глаз Адамса деградируют, из-за чего ухудшается его периферийное зрение и способность видеть при плохом освещении или в темное время суток. Он видит мир как расфокусированные фрагменты, которые складываются в размытую картинку.

Однако разработанная его коллегой самодельная система датчиков для всего тела, которая превращает зрение в осязательные ощущения, дает Адамсу надежду.

«Я уже много лет думаю о том, какие технологии могли бы улучшить мое зрение или компенсировать то, чего я не вижу», — рассказывает Адамс, руководитель программы, работающий в Intel более 20 лет.

spacial awareness wearable

Новый прототип носимого устройства, помогающего ориентироваться в пространстве, под названием Intel RealSense Spatial Awareness Wearable, оснащен вычислительным модулем Intel Joule, 3D-камерой Intel RealSense, несколькими платами tinyTILE с модулем Intel Curie, а также технологиями обработки данных и передачи тактильных ощущений. Прототип «видит» объекты впереди и вокруг человека, определяя расположение этих объектов: высоко, низко, справа или слева

Когда человек приближается к объекту, система подает сигнал небольшим вибродатчикам, прикрепленным к шее, торсу и области лодыжек. Чем ближе объект, тем сильнее вибрация.

«Потенциальные возможности этого устройства стали заметны сразу», — говорит Адамс, который помогает совершенствовать прототип с тех пор, как он был впервые представлен на выставке International Consumer Electronics Show в 2015 году.

Поле зрения Адамса сильно сужено, он видит менее 20% из того, что видит человек с нормальным зрением. Поэтому он не получает визуальных стимулов, которые играют важную роль во время социального взаимодействия. Он часто не отвечает на рукопожатия, не видит едва заметные социальные сигналы, и ему кажется, что люди появляются ниоткуда.

Адамс рассказывает, что благодаря этому прототипу носимого устройства он с большей уверенностью может распознать свое ближайшее окружение и реагировать на него соответствующим образом.

«Прототип показал мне, что для понимания окружающей обстановки я могу использовать не только свое ограниченное зрение».

прототип пояса

Со времени создания первого прототипа в 2015 году Роберт Кукси (Robert Cooksey), проектировщик и ученый-исследователь подразделения Maker and Innovator Group корпорации Intel, вместе со своими коллегами улучшил конструкцию устройства, сделав его более портативным. По словам Кукси, как только человек надевает устройство, он получает возможность ориентироваться в пространстве, поскольку его периферийное зрение улучшается.

«Нам очень повезло работать с Дэррилом, — рассказывает Кукси. — Он тестировал наши прототипы больше, чем кто-либо, и очень помог нам понять, как оптимизировать их работу».

Испытание прототипов

И хотя эти технологии не излечивают слепоту, Адамс и Кукси верят, что 39 млн слепых людей и 285 млн людей с нарушениями зрения все равно смогут использовать преимущества этих технологий, если разработчикам удастся реализовать их потенциал.

В 2016 году студенты Айовского университета, изучающие офтальмологию и окулистику, под руководством доктора Стивена Расселла (Stephen Russell) разработали подобный прототип на базе архитектуры с открытым исходным кодом, позаимствованной у Intel.

«Расселл знает, какие технологии должны помочь людям с пигментным ретинитом, и он посчитал, что прототип Intel — это самый простой способ разработать необходимое устройство», — рассказывает Дилан Грин (Dylan Green), студент старших курсов и научный ассистент, принимающий участие в проекте Айовского университета.

LEO belt
Оптоэлектронный пояс для улучшения зрения и рубашка с датчиками, разработанные Айовским университетом.

Команда Грина внесла несколько изменений в чертеж, сделанный Intel, чтобы облегчить процесс надевания и использования устройства. В настоящий момент у команды есть десять прототипов оптоэлектронного пояса для улучшения зрения под названием LEO Belt (Low-vision Enhancement Optoelectronic Belt), которые тестируются людьми на самодельной полосе препятствий.

«Главная цель нашего проекта — предоставить более доступные по цене альтернативы имеющимся на рынке решениям, — рассказывает Грин. — Мы планируем провести все медицинские испытания, доказать полезность этого устройства и сделать так, чтобы о нем узнало как можно больше людей. Мы хотим помочь ускорить выпуск этой технологии».

Грин рассказал, что совершенствование технологий происходит стремительно. Его команда уже отказалась от планшетного ПК Microsoft Surface в пользу Intel Compute Stick, который вполовину меньше колоды карт.

LEO belt
Intel RealSense, Intel Compute Stick и аккумулятор, которые использовались для создания прототипа оптоэлектронного пояса для улучшения зрения.

По словам Грина, новые вычислительные модули и камеры становятся меньше и эффективнее. Они позволяют создавать более совершенные устройства для облегчения жизни людям.

Кембрийский взрыв инноваций

Кукси благодарит своего коллегу Раджива Монгиа (Rajiv Mongia), директора по использованию и распространению продукции подразделения Maker and Innovators Group корпорации Intel, за его идею, которая привела команду Intel к созданию прототипа Spatial Awareness Wearable. Монгиа считает эту инновационную разработку примером «движущей силы» четвертой промышленной революции.

«Во время первых трех промышленных революций зачастую людям не были доступны технологии, необходимые для разработки инновационных устройств.  В результате воплотить свои мечты смогли лишь те, у кого были деньги и доступ к знаниям, — рассказывает Монгиа. —

А в основе четвертой промышленной революции лежат доступные технологии, которые позволяют десяткам миллионов людей создавать инновационные решения».

Благодаря широкой доступности мощных технологий большее количество людей может проводить эксперименты, создавать прототипы и выводить решения на рынок. По словам Монгиа, это поспособствует новой волне инноваций, подобной Кембрийскому взрыву в биологии, в результате которого появилось большое количество современных биологических видов.

модуль intel joule

«Инновационные разработки, которые появятся в течение следующих десяти лет, будут впечатляющими».

Адамс уверен, что сенсорное замещение, которое используется, например, в прототипе SAW, чтобы помочь людям лучше ощущать окружающий мир, имеет огромный потенциал.

Поделиться этой статьей

Read Full Story