黑暗王国的光芒:技术如何返回失去的视力

后工业社会的主要价值是技术。 不断更新和完善,与时俱进,在激烈的竞争基础上不断发展,它们改变了一切。



没有新技术,生活,工作,娱乐和改善世界将不再可能。 人们相信,有了他们的帮助,他们可以做任何想做的事情。 他们做到了。

对于现代人来说,技术是生活不可或缺的一部分-它的工作工具,沟通手段,运动,教育和舒适度。 它们是我们思想和身体有限的身体的“拐杖”。 但是对于某些人来说,技术更重要,并且不仅是象征意义上的拐杖。

全球进步目标之一是消除所有现有限制。 健康或疾病的特征不应成为一个人的障碍,而影响其自我实现和生活质量的可能性。

遵循这一规则,许多站在科学和技术进步前沿的IT公司创造了使残疾人能够克服自身局限性的技术和解决方案。 今天,我们将讨论这一有趣的进步方面。

在创新领域中最困难,同时又很有希望的方向之一仍然是为有视觉障碍或根本看不见的人们开发康复工具。 该领域的项目的独创性和可制造性令人惊叹。

人工视觉


什么是假体-众所周知。 残疾人使用人造身体部位已有数千年的历史了。 现代假体具有仿生兼容性,有时还具有功能性,旨在执行遗失器官的工作。

今天,创造视觉假体的科学家几乎获得了相同的成功。 这不是用玻璃代替眼睛的美容,而是关于让完全失明的人再次看到周围世界的植入物。

2012年,仿生眼睛Argus II诞生了。 可植入部分是视网膜电子植入物,外部系统由安装在眼镜中的相机和小型处理器组成。 这样的假体实际上为生活在完全黑暗中的人们提供了视觉。 当然有一些保留。 患者失明一定是由某些疾病引起的,假体的人工视力将非常有限。



Antonina Zakharchenko是俄罗斯第一位安装Argus II的女性。 2018年12月,她参加了技术希望论坛,该论坛致力于康复行业并支持残疾人士。 安东妮娜和丈夫一起到达,但独自一人搬家。谈话时,她转过头,仿佛完美地看到了对话者。

她在绝对的黑暗中生活了很多年,没有看到一缕阳光。 但在2017年,她接受了手术以引入视网膜假体。 然后,Antonina安装了60个光敏电极,设置了摄像头和外部设备的处理器。 那个女人戴上眼镜后,立即恢复了视线。



当然,这不能称为全视野:Antonina可以看到明亮和黑暗的轮廓,障碍物和物体的轮廓。 但最重要的是,她看到了光。 经过多年的黑暗。 “孙子们不再想玩捉迷藏,”安东尼娜开玩笑地抱怨。

任何人都可以像Antonin Zakharchenko所看到的那样看待世界。 积极推动假体植入的Sensor-Tech实验室开发了一种VR模拟器,该模拟器演示了Argus II所展示的周围世界。 该应用程序以开放访问的方式进行布局,可以从以下链接之一免费下载: App StoreGoogle Play

除了仿生视觉之外,Sensor-Tech实验室的VR模拟器还显示了大多数已知的疾病和视力障碍。 该开发旨在帮助眼科医生和其他专家了解患者以及普通民众-他们的视障朋友和亲戚。



今天,全世界使用仿生视觉的人数已超过一百。 其中只有两名是俄罗斯公民。 视觉假体的安装是非常复杂的高科技,结果是非常昂贵的业务。 对于这两名俄罗斯患者,手术费用由俄罗斯著名的大型企业慈善基金全额支付。

但是随着时间的流逝,进步将不可避免地使仿生视网膜植入的解决方案变得更加容易,技术也将更加容易获得和有效。 大概在两到三十年后,每个人都将能够使用人造视觉,地球上将不会有盲人,而盲人也会陷入历史。

你听到了吗 不,我这样看


但是到目前为止,技术和经济都无法为所有视线以外的人提供仿生植入物。 进步正在寻找回旋处。 它们很多,每个都应特别注意。



最有趣的一种是感觉替代技术。 此路径基于人脑的神经可塑性机制。 实际上,一个人被邀请用“耳朵”感知周围的现实。

但是,仅凭自然声音来“看”世界是不够的。 因此,俄罗斯的视觉视觉项目发展了声音视觉的概念。

项目工程师创建了一种设备,该设备可以借助摄像头捕获周围的空间,并使用某种技术将图片转换为声音。 声音被视为黑白图像的类似物。 该设备配备的骨传导耳机不会阻塞耳道,也不会干扰环境感知。

正如开发人员所设想的那样,语音愿景取代了一种感知另一种方式,而没有限制第二种方式。 一个人同时听到和“看到”,用于这一感知器官。 谣言


使用各种持续时间和高度的声音将图片转换为信号。 较亮的图像片段在对象所在的一侧带有强信号。 如果物体在视场中移动,那么信号也会移动。 两个单独的对象被两个信号解密,三个被三个解密,依此类推。 增加“邻近”声音的音调意味着有障碍,而音调越高,人前的障碍也就越大。

由于神经可塑性的特殊性,大脑会随着时间的流逝而改变为vOICe视觉技术所提供的条件。 通常负责听力的皮层区域学会将声音信号转换为视觉图像。 结果,经过数周的训练,一个完全失明的人开始在视障者的水平上“看”,甚至区分图像,甚至是家居用品,印有大字体的标志和空间深度。



适当地努力和不断使用该设备,一个人会主观地再次见到。 就是说,他的大脑实际上将开始将音频信号转换为合适的图像,浮雕的和大量的,类似于我们的眼睛向我们传输的图像。

人将清楚地看到,保持盲目。

您可以了解有关vOICe愿景的更多信息,或项目的官方网站上与开发人员联系。

人工智能为您服务


“用耳朵看世界”的想法在国外也很流行,尽管形式有些简化。 想象一下一项技术,该技术可以为周围物体的每个对象或物体(桌面,门,路标,墙壁和停放的汽车)提供“声音”。

该设备看起来像语音眼镜,也可以扫描空间,但不会发出“黑白”声音,而是为用户提供了物体的确切名称和到物体的距离。 这要归功于人工智能技术,该技术可以快速,准确地处理来自相机的图像。

基于人工智能,转化研究所神经生物学系的开发人员以 Tianqiao和Chrissy Chen(中国)创建了CARA系统或“ 认知增强现实助手”增强现实的智能助手)。

该系统结合了增强现实和数字视觉技术。 该程序使用所谓的空间声音,根据对象在房间中的位置,声音会产生不同的声音。 例如,如果某个对象位于用户的左侧,那么他的声音将听起来好像是从左侧传来的,并且该对象越近,其“声音”将越高。

为了避免潜在的刺耳声,当所有物体同时讲话时,科学家将CARA编程为几种不同的模式。 在第一模式中,仅当用户直接看着周围的物体时,周围的物体才会讲话。 当设备的所有者转过头来时,进入视野的下一个对象会自行调用。 因此,盲人可以“环顾四周”以探索周围的空间。

在第二种模式下,所有对象轮流从左向右调用自己,而不考虑用户的目光。 在第三种模式(焦点)下,用户选择一个特定的对象并仅与之“通信”,并在导航时将其用作指导。



迪拜版盲人Amal 1智能眼镜的功能略有不同。 与中文设备不同,Amal 1可以读取以标准字体打印的报纸和书籍,还可以在计算机显示器上理解图像。 这种设备实际上允许盲人使用印刷或电子形式的文本。

此外,开发人员还为其产品配备了GPS系统,该系统可帮助盲人确定他们的位置并建立路线。 在紧急情况下,Amal 1具有SOS功能,该功能在激活后会立即将消息发送给亲戚或特殊服务,并在用户位置附加卡片和照片。

顺便说一下,俄罗斯正在做类似的事情。 Sensor-Tech实验室为盲人创建了一个智能助手,该助手结合了国外类似物的主要功能:它可以扫描周围的空间,猜测物体,还可以识别标志和道路标志。 在国内市场上,他被称为“智能助手” Robin“



“罗宾”类似于便携式摄像机,除了外国同类产品外,还可以识别人脸。 关于周围空间的信号不仅通过声音传输,还通过振动(如声纳或测距仪)传输,从而报告与障碍物或物体的距离。

以色列公司ICI Vision提出了另一个有趣的解决方案。 尽管该设备无助于帮助完全失明的人,但它可以使视障人士的生活更加轻松。

以色列Orama眼镜结合了人工智能,IT跟踪软件和计算机视觉技术。 该设备包括一个3D相机和一个微型激光扫描仪,可将三维图像投射到视网膜的健康部位,使人们甚至可以看到由于疾病而消失的视野区域。



映射视网膜健康和受损细胞的过程使您可以根据用户的个性调整眼镜。 这是以色列发展的独特之处。

在此需要特别注意的是,在某些类型的失明的情况下,部分视觉单元可能会持续存在,并且一个人可能看不到周围的空间,但会看到黑白斑点。 正是这些人将再次使ICI Vision眼镜成为人们的目光。

Orama现在适合室内使用。 眼镜使配戴者可以看书,看电视和在太空中导航。 因此,今天的设备可以为工作场所有困难的人提供帮助。



无限虚拟现实


在过去的一年中,VR技术变得越来越容易使用。 全球约有3.4亿盲人居住,微软这样的IT巨头不得不将这一点考虑在内。 该公司的几种技术解决方案完全针对那些视力不好的人。

因此,去年,微软工程师推出了适用于完全盲人的虚拟现实系统。 在虚拟白手杖和与之同步的操纵杆的帮助下,与游戏对象进行交互,操纵杆配备了振动马达和传感器,可跟踪其相对于虚拟现实头盔的位置。


这种拐杖使您可以感觉到在VR环境中与物体发生碰撞的事实,还可以通过振动反馈和声音来区分各种类型的物体和表面。

在虚拟仿真过程中,用户在游戏室中走来走去,并用短摇杆和真实生活四处走动。 但是在虚拟现实中,甘蔗更长。 当她与障碍物碰撞时,制动器会停止其运动,从而产生真正的碰撞感。

同时,拐杖上的马达振动,头盔中的扬声器发出与虚拟世界中的情况相匹配的声音。 对于不同的表面,系统会模拟不同的触觉响应。

Microsoft的最新开发旨在将视障人士纳入现有的虚拟现实中。 一个月前,公司工程师为VR头盔创建了一套软件功能,简化了虚拟世界的感知。

这套服务包括14项服务,可为视力障碍者调整图形 。 它包括增加对比度,亮度,放大图像,突出显示对象的轮廓或以不同的颜色重新绘制它们,以及对对象和动作进行声音注释。

九种功能都可以通过任何HTC Vive头盔应用程序中提供的简单插件实现。 其余五个必须使用流行游戏引擎Unity的软件包在应用程序中实现。

微软开发人员希望,这种功能将帮助人们摆脱视觉障碍,从沉浸于虚拟现实中获得充分的乐趣。



生物奇点


在当今世界,技术不再仅仅是一种工作工具。 现在,这也是人们探索周围现实的一种方式。 无论如何,对于那些被剥夺感知自然赋予的世界的五种方式之一的人而言。

科学尚未学会在相同的定性水平上完全取代感官。 但是她正在不懈努力。 每年,辅助技术都会提供越来越多的替代方法和康复方式,从而显着改善因疾病而健康受到限制的人们的生活质量。



迟早会有一个为残疾人提供技术解决方案的能力超过普通人的能力的时刻。 未来的这一假想时刻将改变一切。 今天所谓的“辅助技术”,是为一小部分人开发的,突然每个人都需要它。 毕竟,每个人都希望拥有最好的。

发生这种情况时,以他的经典形象出现的人不会。 这种生物类型将被机器人所取代,后者具有更先进的感知器官和生理(甚至是智力)能力。 他们将获得一个新的世界,康复行业正在为其奠定基础。

在这个世界上,不会有因残疾而造成的限制。

Source: https://habr.com/ru/post/zh-CN452028/


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