Membrana.ru
Очки для незрячих печатают током предметы на лбу Незрячие люди часто пользуются
прикосновениями - тактильным чувством для ориентации во внешнем мире. Но кто
бы мог подумать, что теперь с его помощью они
смогут не только определять структуру материала или читать брайлевский текст,
но и видеть окружающие предметы и людей, не касаясь их!
Когда обычным людям приходится что-то делать, тактильное чувство будто бы исчезает
- оно настолько игнорируется, что о нём специально не думают. Совсем
другая ситуация у людей со зрительными нарушениями - как известно, прикосновения
для них очень важны. Но у этого чувства есть главный недостаток - оно
"работает" только при контакте с объектом.
Однако ситуацию может изменить устройство Forehead Retina System (FRS), которое
демонстрировалось на конференции-выставке по компьютерной графике и интерактивной
технике
SIGGRAPH 2006,
проходившей на днях в Бостоне. Это приспособление не передаёт визуальное изображение,
но позволяет получить незрячему человеку подробное представление об
окружающем мире.
Вот так выглядит вся аппаратура FRS. C виду - ничего интригующего (фото с сайта
eyeplus2.com).
Вот так выглядит вся аппаратура FRS. C виду - ничего интригующего (фото с сайта
eyeplus2.com).
Мы уже рассказывали некоторых устройствах, которые помогают видеть слепым людям
тем, что передают сигнал прямо на сетчатку, например, посредством
яркого света,
с помощью
вживляемых электродов
или даже
химических сигналов.
Система FRS тоже умеет передавать изображение, но, как вы уже, возможно, догадываетесь,
с помощью прикосновений. Делает это она довольно неожиданным способом
- передавая изображения на лоб (откуда в названии и появилось английское слово
"forehead"). Однажды мы уже рассказывали о приборе, который работает очень
похоже - транслирует изображения
на язык,
но всё-таки давайте разберёмся, в чём особенности FRS, и как оно вообще действует.
Слева: электрические платы FRS. Справа: накладка с электродами (фото с сайта
eyeplus2.com).
Слева: электрические платы FRS. Справа: накладка с электродами (фото с сайта
eyeplus2.com).
Датчик Forehead Retina System - миниатюрная камера, которая принимает изображение
объектов, находящихся перед человеком. Для удобства она вмонтирована в
тёмные очки, самые обыкновенные на вид.
Полученное изображение обрабатывается и превращается в тактильные импульсы. На
первом этапе обработки специальный алгоритм определяет очертания объектов
- то есть, идентифицируются их края. На втором происходит широкополосная фильтрация
меняющейся во времени информации.
В процессе обработки изображение разбивается на "пиксели", которым будут соответствовать
заряды на матрице с электродами (иллюстрация с сайта eyeplus2.com).
В процессе обработки изображение разбивается на "пиксели", которым будут соответствовать
заряды на матрице с электродами (иллюстрация с сайта eyeplus2.com).
Наконец, обработанный визуальный образ трансформируется в электрические импульсы.
При этом электроды в матрице заряжаются в таком порядке, что они повторяют
упрощённый контур изображения. Разряд раздражает рецепторы кожи лба, и человек
"чувствует" форму объекта безо всяких прикосновений.
Так зрительная картинка, превращаясь в электрические импульсы, становится тактильным
ощущением. Однако FRS не обходится одними лишь контурами, а умеет передавать
даже цвета. Как же такое возможно?
Примерно так принимаемое изображение огрубляется до контуров - изображение без
лишних деталей легче передаётся (фото с сайта eyeplus2.com).
Примерно так принимаемое изображение огрубляется до контуров - изображение без
лишних деталей легче передаётся (фото с сайта eyeplus2.com).
Создатели системы обратили внимание на то, что за кожное ощущение "отвечают"
клетки разных видов, и решили использовать эту особенность.
Цвета здесь передаются в схеме RGB (о ней мы упоминали
здесь).
Решение проще некуда - каждый тип рецепторов сопоставили с определённым цветом.
В зависимости от передаваемых импульсов раздражаются различные типы рецепторов.
Соответствующие ощущения ассоциируются с различными цветами (иллюстрация
с сайта eyeplus2.com).
В зависимости от передаваемых импульсов раздражаются различные типы рецепторов.
Соответствующие ощущения ассоциируются с различными цветами (иллюстрация
с сайта eyeplus2.com).
Различные электрические импульсы подобраны так, что они вызывают различные ощущения
(вибрации или давления). Пользователю же только остаётся разобраться,
какие цвета и с чем должны ассоциироваться. Остальное - дело обучения, и в скором
времени можно без особого труда опознавать также промежуточные цвета:
фиолетовый, зелёный, оранжевый и белый.
Один из разработчиков FRS Хироюки Каджимото (Hiroyuki Kajimoto), похоже, и сам
удивляется эффективности аппарата (фото с сайта eyeplus2.com).
Один из разработчиков FRS Хироюки Каджимото (Hiroyuki Kajimoto), похоже, и сам
удивляется эффективности аппарата (фото с сайта eyeplus2.com).
Хотя различные заменители глаз разрабатывались еще с 1960-х годов, подход с использованием
кожи лба относительно нов, однако, он вполне разумен. FRS удобно
носить, снимать и надевать, аппарат практически незаметен. К тому же, мозгу легче
обработать визуальное изображение, "спроецированное" на лоб, чем на другую
часть тела, не говоря о том, что роговой слой кожи здесь достаточно тонкий, что
обеспечивает большую чувствительность.
Пока что трудно сказать, какое будущее ожидает новое изобретение, но FRS уже
прошло успешные тесты в японских и американских заведениях для людей с нарушениями
зрения. Стало быть, перспективы просматриваются.
Выпуск листа на новом месте: 2246