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視障輔助科技的主流產品與發展趨勢

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科技產業資訊室 (iKnow) - 朱子建 發表於 2017年5月31日

 

物體辦識技術除了自駕系統外,目前也普遍運用在視障輔助產品上,大多數視障輔助產品原理多為對拍攝的文字、物體、人臉影像進行辨識後,再以語音報讀給視障者聽,代表如:


這些產品在構成上大致可分為:

  • 攝影機模組:外掛於多數眼鏡鏡架,或與耳機整合成頭戴式裝置,內部為照相模組、感測器及影像處理器。
  • 耳機:多為骨傳導式,以避免影響外界聲音接收。
  • 微型運算 / 電池模組:主要為結合動態電源管理技術的微型多核處理器,根據物件資料庫進行多種影像(形狀、顏色、文字、人臉)辨識分析及場景描述,具學習識別新物體的能力。
     

美國OrCam 公司的產品MyEye

 

瑞士和義大利團隊開發的Horus



日本WDRI(Wearable Device Research Institute, Inc.) 的Mimimiru方案

 
 

BrainPort用舌頭傳入大腦形成虛擬視覺

另一類比較特別的視障輔助裝置,將收集到的影像轉為刺激信號,透過舌頭傳入大腦形成虛擬視覺,也就是用舌頭取代聽覺的感官替代方案。代表產品為美國Wicab公司(http://www.wicab.com/)開發的BrainPort。以最早的BrainPort V100型號為例,運作原理和系統構成可分為:
 

  • 內建攝影機的眼鏡截取影像,通過線路傳至手持控制器,配戴者可調整攝影焦距來看遠或近的物體。
  • 控制器將圖像轉換成黑、白和灰三色,配戴者可調整畫面對比或脈衝強弱。
  • 舌部晶片則對舌頭產生電磁脈衝信號(白色為強信號;灰色為弱信號,黑色則無信號),舌頭將刺激信號傳到大腦,並在腦「視覺區域」還原成畫面。
  • Wicab研發中的BrainPort V200將控制器整合至眼鏡使其更易於攜帶,也將運用智慧型手機和app形成虛擬視覺與無線操控舌部晶片,以及透過其語音提示來幫助識別標誌。該系統未來將朝與其他智慧終端設備互聯發展,以做更多的圖像和物體識別工作。

 

WicabBrainPort V100

 
 
目前較常見視障輔助裝置的發展趨勢,利用智慧型手機相機拍照取代攝影機或運算模組,透過手機app來協助視障者判斷物品與文字。例如:Be My Eyes (http://bemyeyes.com/)以及臺灣工程師甘仲維與資策會開發的i-AIM (https://itunes.apple.com/ru/app/i-aim/id1197187205?mt=8)。
 
Be My Eyes


i-AIM


另一個發展趨勢為整合多種協助視障者閱讀文字和瀏覽網頁的產品與功能,如透過聽覺吸收資訊的螢幕閱讀軟體;將螢幕文字轉成點字形式,讓視障者透過觸覺來摸讀的點字觸摸顯示器;協助視障人士瀏覽多媒體網頁的瀏覽工具(IBM Home Page Reader和 IBM Easy Web Browsing)。以及透過電腦視覺與TTS技術掃描、辨識和朗讀印刷文字的文字閱讀器(如Text Detective、EyePal ROL、FingerReader等)。

第三個發展趨勢是與導航衛星定位技術做整合。例如:俄國創業公司Oriense (http://oriense.com/)開發的多功能視障輔助導航產品OrNavi控制器,即根據GPS或GLONASS定位系統與電子地圖來詳細描述週遭物件 (如椅凳、階梯與其方向)與距離、建物資訊(有哪些大眾交通工具可搭乘、地址和電話等)。作為介面擴充的 OrCV頭戴攝影機,具備物件 (道路標誌、坑洞、階梯)辦識和安全示警的功能,還能辨識招牌、題字、紙鈔甚至是印刷文字。整套系統僅管在功能上相當多元,但存在體積大、攜帶不便、線路多之問題,若能與智慧型手機和無線技術做整合,將提高使用者接受度。(1158字;圖6)

 

俄創業公司Oriense開發的OrNavi與OrCV


 


參考資料
1. Уникальная разработка российских учёных: электронное зрение для тех, кто не видит.
2. Как вырастить успешный ИТ-стартап: 5 историй российских разработчиков.
3. Meet the Japanese startup developing a wearable solution to help the visually impaired.
4. Made in IBM Labs: Helping the Blind "See" Internet Multimedia.
5. 在看不見的世界,用科技看見更多:你不知道的視障輔助科技將改變世界.
6. 讓視障朋友「看得見」的OrCam眼鏡 .
7. 這款機器視覺裝置讓視障人士也能「看」到世界.
8. 以舌頭看世界!感官替代科技幫盲人認路.
9. 高科技 智能眼鏡產品幫盲人用舌頭「看見」世界.
10. 科技更具人性 IBM研發視障者用軟體工具 


 

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