بازیابی بینایی از طریق عینک هوشمند (2023)

محققان استرالیایی فناوری جدیدی با عنوان عینک هوشمند مبتنی بر acoustic touch (لمس صوتی) معرفی کرده اند که به افراد نابینا و کم بینا کمک می کند با استفاده از آیکون های صوتی منحصر به فرد، اشیاء اطراف خود را تشخیص دهند و پیدا کنند.

این عینک هوشمند بینایی را بازنمی گرداند، بلکه اطلاعات تصویری را به نشانه های صوتی متمایز تبدیل می کند. به این ترتیب کاربر می تواند با شنیدن صداها بفهمد هر شیء چیست و کجا قرار دارد.

در این مقاله با فناوری acoustic touch، نحوه کار این عینک هوشمند و مزایای آن نسبت به روش های قبلی آشنا می شوید.

نتایج آزمایش عینک هوشمند acoustic touch

در آزمایش این فناوری، ۱۴ نفر شرکت کردند: ۷ نفر نابینا یا کم بینا و ۷ نفر بینا که چشمانشان بسته شده بود و به عنوان گروه کنترل حضور داشتند. نتایج نشان داد که این عینک هوشمند توانایی کاربران را برای تشخیص اشیاء و دست یافتن به آنها به طور قابل توجهی بهبود می دهد، بدون اینکه فشار ذهنی زیادی به کاربر وارد کند.

طبق برآورد سازمان جهانی بهداشت در سال ۲۰۱۰، حدود ۳۹ میلیون نفر در جهان نابینا و ۲۴۶ میلیون نفر کم بینا بودند. فناوری هایی مانند این عینک هوشمند می توانند استقلال و کیفیت زندگی این افراد را به طور چشمگیری افزایش دهند.

ویژگی های کلیدی عینک هوشمند acoustic touch

• تبدیل اشیاء دیده شده به نشانه های صوتی منحصر به فرد؛ برای مثال صدای خش خش برای گیاه و صدای وز وز برای تلفن همراه

• افزایش قابل توجه توانایی تشخیص اشیاء برای کاربران نابینا و کم بینا

• نیاز به پردازش ذهنی کم در مقایسه با شنیدن گفتار رایانه ای

• قابلیت افزوده شدن به عینک های هوشمند موجود

اهمیت بینایی و نقش فناوری های کمکی

بینایی یکی از پنج حس اصلی انسان است و نبود آن، توانایی فرد را در انجام بسیاری از کارها و مشارکت در زندگی اجتماعی محدود می کند. به همین دلیل تحقیقات زیادی روی فناوری های کمکی برای افراد نابینا و کم بینا انجام شده و آموزش های تخصصی جهت یابی و حرکت نیز برای آنها ارائه می شود.

هدف مشترک این فناوری ها و آموزش ها، فراهم کردن زندگی مستقل برای افراد نابینا و کم بیناست؛ از جمله سفر کردن، تشخیص و اجتناب از خطر، پیدا کردن وسایل منزل، خواندن و نوشتن، تعاملات اجتماعی و استفاده از شبکه های اجتماعی.

جایگزینی حسی و تقویت حسی چیست؟

جایگزینی حسی به روش هایی گفته می شود که اطلاعات یک حس آسیب دیده، مانند بینایی، را به شکلی تبدیل می کنند که از طریق حس دیگری، مانند شنوایی یا لامسه، قابل درک باشد. تقویت حسی نیز حوزه گسترده ای از فناوری های کمکی است که از بازخوردهای دیداری، لمسی یا شنیداری برای افزایش درک کاربر از محیط استفاده می کند.

محدودیت روش های لمسی

پیش از این، اطلاعات تصویری با موفقیت در تجهیزات پوشیدنی لمسی مانند کلاه، کمربند، دستکش و عصای هوشمند به کار گرفته شده بود. اما چالش اصلی این روش ها، نیاز به آموزش طولانی برای درک درست موقعیت و ماهیت اشیاء اطراف بود.

عینک هوشمند acoustic touch اطلاعات تصویری را به صدا تبدیل می کند و برای درک اطلاعات مکانی به آموزش کمتری نیاز دارد. این سیستم ها معمولا مجهز به دوربین، واحد اندازه گیری اینرسی (IMU)، میکروفون، GPS و حسگر عمق هستند.

فناوری acoustic touch چگونه کار می کند؟

در فناوری acoustic touch، کاربر با چرخاندن سر محیط اطراف را اسکن می کند. وقتی یک شیء در میدان دید دوربین عینک قرار می گیرد، به جای اینکه یک صدای رایانه ای نام آن را بگوید، یک آیکون صوتی مخصوص آن شیء پخش می شود. برای مثال صدای خش خش یعنی گیاهی در آن جهت وجود دارد و صدای وز وز یعنی تلفن همراه آنجاست.

این فناوری سه مزیت اصلی دارد:

۱. هماهنگی حس و حرکت

در این روش، حرکت سر کاربر با صداها هماهنگ می شود. سیستم دهلیزی گوش داخلی که مسئول حس تعادل و تشخیص جهت و موقعیت بدن است، هنگام چرخش سر به درک دقیق تر جهت صداها کمک می کند.

عینک با ردیابی حرکت سر و استفاده از فناوری صدای فضایی دوگوشی (Binaural Spatial Audio)، صدای هر شیء را طوری پخش می کند که کاربر به طور طبیعی احساس کند صدا از جهت همان شیء می آید.

۲. سازگاری با عینک های هوشمند موجود

بسیاری از عینک های هوشمند تجاری که برای افراد نابینا و کم بینا عرضه شده اند، مانند OrCam و Envision، دوربین جلویی برای تشخیص اشیاء دارند. بنابراین فناوری acoustic touch را می توان به راحتی به این عینک ها اضافه کرد.

۳. پردازش ذهنی کمتر

بیشتر عینک های هوشمند فعلی، اطلاعات را با گفتار رایانه ای به کاربر منتقل می کنند. گفتار برای انتقال اطلاعات واضح مفید است، اما پردازش ذهنی بیشتری لازم دارد و پخش آن زمان بیشتری می گیرد. در مقابل، آیکون های صوتی کوتاه هستند و پس از کمی آموزش، روشی شهودی تر برای درک موقعیت اشیاء فراهم می کنند.

تفاوت عینک هوشمند acoustic touch با عینک های هوشمند دیگر

عینک های هوشمند در حوزه فناوری های کمکی محبوبیت زیادی پیدا کرده اند و معمولا با کمک پردازش رایانه ای، محیط اطراف کاربر را به گفتار تبدیل می کنند.

تفاوت اصلی عینک acoustic touch این است که کاربر دیگر نیازی به گوش دادن به توضیحات یک دستیار صوتی ندارد. او تنها با شنیدن یک صدای نمادین متوجه می شود شیء مورد نظرش چیست و در کدام جهت قرار دارد و می تواند مستقیما به سمت آن دست دراز کند.

محدودیت ها و آینده این فناوری

نتایج تحقیقات نشان می دهد عینک هوشمند acoustic touch برای ارائه اطلاعات مکانی و ماهیت اشیاء نزدیک موثر است. با این حال، برای استفاده گسترده هنوز باید در چند زمینه بهبود یابد:

• افزایش دقت و قابلیت اطمینان تشخیص اشیاء

• بهبود سهولت استفاده از سیستم

• کاهش مصرف انرژی

• رفع مشکل گرم شدن دستگاه

سوالات متداول درباره عینک هوشمند نابینایان

آیا عینک هوشمند acoustic touch بینایی را برمی گرداند؟

خیر. این عینک بینایی را بازنمی گرداند، بلکه اطلاعات تصویری را به صدا تبدیل می کند تا فرد بتواند اشیاء اطراف را از طریق شنوایی تشخیص دهد.

فناوری acoustic touch چیست؟

روشی که در آن هر شیء با یک آیکون صوتی مخصوص معرفی می شود و صدا از جهت همان شیء به گوش کاربر می رسد.

این عینک هوشمند توسط چه کسانی ساخته شده است؟

این فناوری توسط محققان استرالیایی توسعه یافته و نتایج آن در مجله علمی PLOS ONE منتشر شده است.

چرا آیکون صوتی بهتر از گفتار رایانه ای است؟

آیکون های صوتی کوتاه ترند و پردازش ذهنی کمتری لازم دارند، بنابراین کاربر سریع تر و راحت تر موقعیت اشیاء را درک می کند.

آیا این عینک در بازار موجود است؟

این فناوری هنوز در مرحله تحقیقاتی است و برای عرضه عمومی باید از نظر دقت، مصرف انرژی و گرمایش دستگاه بهبود یابد.

جمع بندی

عینک هوشمند مبتنی بر فناوری acoustic touch با تبدیل اطلاعات تصویری به آیکون های صوتی، روشی جدید برای کمک به افراد نابینا و کم بینا در تشخیص و برداشتن اشیاء ارائه می دهد. این فناوری با پردازش ذهنی کم، هماهنگی با حرکت سر و قابلیت افزوده شدن به عینک های هوشمند موجود، نسبت به روش های مبتنی بر گفتار یا لمس مزیت های مهمی دارد.

امیدواریم این فناوری هرچه سریع تر توسعه یابد و در دسترس افراد نابینا و کم بینا قرار گیرد تا بتوانند با استقلال بیشتری در جامعه نقش آفرینی کنند.

منابع

• PLOS ONE

• Neuroscience News