English Version

Новая философия искусственного зрения

Проект "Тактильное виденье" - новая концепция визуально-замещающих аппаратов - заменителей зрения, новый запатентованный метод кодирования и передачи сигнала

Новости тактильного виденья

Информационное письмо

Весной 2003 года (март-май) группа исследователей фонда «Вереск» провела очередную сессию испытаний прибора Тактильного Заменителя Зрения. Во время предыдущих тестов доброволец испытывал на себе прибор в течение двух месяцев, шаг за шагом закрепляя достигнутые навыки распознавания предметов, что позволило нам оценить возможности ТЗЗ и сформулировать общие принципы методики обучения. Целью настоящих испытаний был сбор информации о первичных ощущениях пользователей на раннем этапе обучения.

Была сформирована группа из семи зрячих волонтеров (пятеро мужчин, одна женщина и один подросток), каждый из которых провел по три занятия с ТЗЗ.

После проведенных нами встреч с членами Всероссийского Общества Слепых и в результате переписки с потенциальными пользователями прибора, стали очевидны приоритетные направления практического использования ТЗЗ – ориентация в пространстве и определение местоположения относительно крупных статических объектов. Поэтому, не отрицая важности мелкой моторики при работе со стендом ближнего пространства, мы ограничили минимально возможное расстояние до распознаваемого объекта расстоянием вытянутой руки. То есть нас интересовала скорость распознавания предметов практической необходимости – стол, стул, окно, дверь, чашка, то которых испытуемый не мог дотянуться, стоя на своем месте.

Испытуемым предлагались следующие задачи:

* Распознавание предметов на столе

* Определение окна и крупных предметов мебели в помещении

* Хождение по меткам

* Распознавание крупных графических образов

Принципиально важным было то, что все испытуемые прошли предварительную теоретическую подготовку (10 академических часов), в течение которой подробно познакомились с концепцией адаптации визуальной информации, физиологическими особенностями восприятия, устройством прибора и принципом микширования сигнала.

Первое практическое занятие с ТЗЗ целиком ушло на обучение процессу правильного сканирования «рассматриваемого» объекта камерой. Для этого инструктор, следящий за изображением, передаваемым с камеры на монитор, комментировал шаги и движения испытуемого, фиксируя его внимания на ложных и правильных движениях. При этом, несмотря на то, что сканируемый объект, как правило, находился спереди, а информация передавалась на спину, испытуемый не испытывал дезориентации.

Впечатляющим результатом испытаний явилось то, что после появления навыка точного наведения камеры, все испытуемые показали одинаковую способность распознавания объектов как контрастных световых объемов – без длительных практических упражнений и без непосредственного контакта (ощупывания). Так чашку на столе испытуемые «видели» как светлый небольшой предмет на темной плоскости и при замене чашки на ложку «ощущали» изменение формы. Испытуемые определяли с помощью ТЗЗ край стола и местоположение стула, окно, как источник яркого света, линию подоконника, ограничивающую окно. Так же различали плоские графические символы – буквы, распечатанные 72 размером шрифта на листах формата А4.

В ходе проведенных испытаний выявился ряд проблем и направлений усовершенствования прибора Тактильного Заменителя Зрения.

Во-первых, габариты и вес (9кг) изначального опытного образца позволяют испытуемому, в зависимости от его индивидуальной физической подготовки, работать с прибором не более 15-60 минут за одно занятие. Далее наблюдалось снижение внимания за счет физического дискомфорта. Провода, ведущие от ТЗЗ к компьютеру и монитору, ограничивали мобильность испытуемого, что мешало работе по распознаванию предметов дальнего пространства. Тестеры испытывали реальные трудности при прохождении между предметами мебели в комнате, не могли приблизиться к дальней стене, не отвлекаясь на кабели и провода.

Также стали очевидными требования к камере. В первоначальном тестовом варианте использовалась черно-белая широкоугольная камера с углом обзора примерно 90 градусов, которая при проецировании визуальной картинки убирала лишние тона и давала более контрастное изображение, но вместе с тем обладала недостаточной четкостью. При тестировании использовала как старая камера, так и современная цифровая, которая, как выяснилось, посылает испытуемому избыточные светотеневые характеристики, которые ассоциировались тестерами, как шумы, мешающие распознаванию объекта.

Наконец, испытуемые по-разному относились к передаваемым токовым нагрузкам в зависимости от электрочувствительности различных участков кожи. Женщины, например, ощущали дополнительное воздействие на кожу, ассоциирующееся с «эхом» сигнала. У большинства испытуемых наиболее чувствительной областью тела оказались бока и лопатки.

В связи с этим стало понятно, что проводить дальнейшие испытания на первом опытном образце ТЗЗ и, в первую очередь, отрабатывать подробную методику обучения – нецелесообразно, поскольку современные инженерно-технические возможности позволяют устранить большинство возникающих проблем, а следовательно, выйти на более высокий уровень распознавания объектов и обучаемости.

В новых опытных образцах ТЗЗ необходимо –

1. Обеспечить комфорт для испытуемого за счет совершенствования инженерной конструкции аппарата: уменьшение веса и объема достигается использованием более легких материалов и микрочипов;

2. Решить проблему прилегания – ТЗЗ должен иметь возможность прикрепляться к любому участку кожи (как пластырь), что, в частности, позволит регулировать токовую нагрузку и адаптировать прибор к разнице женских и мужских фигур (подобный метод крепления уже разработан группой инженера Брызгалова);

3. Разработать программу для цифровой камеры, соответствующую целям адаптации визуальной информации;

4. разработать устройство и программное обеспечение, позволяющие воспроизводить прецессионные движения глаз;

5. Обеспечить возможности использовать в цикле не только негативные и позитивные субкадры, но и субкадры с выделением цветов, граней и углов, обобщенных фигур, выделенных с помощью программы распознавания образов.

После того как будут изготовлены опытные образцы ТЗЗ, учитывающие вышеперечисленные требования, мы сможем перейти к разработке развернутой методики обучения пользования прибором.

Наши планы состоят в том, чтобы изготовить несколько пробных образцов ТЗЗ и раздать их в разные страны, в разные общества слепых, которые заинтересованы в развитии новых адаптивных технологий. Группы проводят тестирование своими силами на основании единой схемы эксперимента и проведенного инструктажа. Обращение к творческому и научному потенциалу слепых и их участие в разработке методике играет решающую роль. Во-первых, именно люди этой группы являются конечными потребителями разрабатываемого прибора, и, во-вторых, что самое главное, только они со своей развитой системой сенсорного восприятия, в которой недостаток зрения компенсируется богатой работой иных информационных каналов, могут определить действительно эффективные методологические шаги.

Одномоментная токовая нагрузка, которую получает пользователь прибора, столь незначительна, что мы не можем говорить о его прямом воздействии на организм, но поскольку опыт длительного использования ТЗЗ еще не накоплен, группы, которые примут участие в исследованиях, должны заключить с фондом волонтерский договор.

На данном этапе мы заняты сбором средств на изготовление опытных образцов для раздачи их в добровольческие группы, поскольку мы хотим передавать ТЗЗ в тестовые группы бесплатно и по истечении эксперимента оставлять в группе.

Контактная информация