Polscy uczeni przekształcają obraz 3D na dźwięki 3D

Wynalazek Polaków umożliwia przekształcenie na bieżąco sekwencji obrazu z kamer stereowizyjnych na obrazy akustyczne otoczenia, czyli na system dźwięków, który świadczyć będzie o przeszkodach na drodze użytkownika. Zespół badaczy z Instytutu Elektroniki PŁ oraz z firmy GreenPoint Sp. z o.o. za projekt "Sprzętowy interfejs wizyjno-akustyczny systemu wspomagającego niewidomego w samodzielnym poruszaniu się" zdobył wyróżnienie w konkursie Polski Produkt Przyszłości. Na razie gotowy jest prototyp urządzenia. Urządzenie łódzkich badaczy składa się z okularów, w których znajdują się kamery stereowizyjne, połączonych z komputerem oraz słuchawkami. Jak w rozmowie z PAP wyjaśnia członek zespołu, dr hab. Paweł Strumiłło, prof. PŁ, umieszczone w okularach kamery rozpoznają odległość obiektów od użytkownika i przekształcają te informacje na dźwięki ostrzegające przed przeszkodami. Sygnały o niskich tonach ostrzegają o dużych obiektach, a wysokotonowe - o mniejszych. Czas między pierwszym dźwiękiem ostrzeżenia a kolejnymi ma sugerować, jak daleko znajduje się dany obiekt. Ponadto system wykorzystuje technologię dźwięków przestrzennych, dzięki której użytkownik ma wrażenie, że dźwięk dobiega dokładnie z miejsca, w którym znajduje się przeszkoda. W technologii dźwięków przestrzennych wykorzystuje się m.in. wiedzę o tym, jak fale dźwiękowe docierają do ucha odbiorcy, o tym, jak rozchodzi się dźwięk i o tym, jaka jest akustyka głowy człowieka. W efekcie użytkownik, może się domyślić nie tylko, czy sygnał ma swoje źródło po lewej czy po prawej stronie, ale może wskazać dokładny kierunek, z którego dźwięk dochodzi. Dotyczy to nawet osi pionowej. Poza tym użytkownik odbiera wrażenie bliskości czy dalekości dźwięku. Dźwięk ze słuchawek może również reagować na ruchy głowy użytkownika. Taka technologia - jak podaje rozmówca PAP - stosowana jest już np. w wojskowości. Piloci podczas rozmowy z załogą innych samolotów mogą się domyślić, gdzie znajduje się samolot rozmówcy po samym kierunku, z którego zdają się dobiegać głosy ze słuchawek. Naukowiec wyjaśnia, że zdecydowana większość informacji ze świata dociera do człowieka za pomocą wzroku. "Słuch ma mniejszą przepustowość" - zaznacza i dodaje, że odbiorca w sposób świadomy może odbierać do 5 strumieni dźwiękowych jednocześnie. Dlatego obrazy zanim zostaną przekształcone na sygnały podlegają ostrej selekcji danych. "Chcemy oszczędnie dawkować użytkownikowi ilość informacji dźwiękowych" - zaznacza. Tak więc w słuchawkach są odtwarzane przede wszystkim sygnały ostrzegające o obiektach znajdujących się w odległości 1-4 m. "Próbujemy zastąpić zmysł wzroku, a to nie jest łatwe" - zaznacza badacz. Paweł Strumiłło wyjaśnia, że korzystający z urządzenia niewidomi nie będą jeszcze mogli zrezygnować z białej laski. Naukowiec z PŁ podkreśla, że nawet jeżeli wynalazek zdobędzie odpowiednie atesty i zostanie dopuszczony na rynek, urządzenie będzie każdorazowo wymagało indywidualnego szkolenia i dobrania odpowiednich kodów dźwiękowych. Analiza obrazu 3D i przekształcenie go na dźwięki wymagają na tyle złożonych obliczeń, że na razie użytkownicy będą musieli nosić ze sobą laptop czy tablet. Ale naukowiec ma nadzieję, że z czasem do obliczeń wystarczy nawet urządzenie wielkości telefonu komórkowego. Rozwiązania dla niewidomych, w których obrazy próbuje się przekształcać na innego rodzaju informacje, powstają również w innych miejscach na świecie. W Wright State University w USA gotowy jest już np. prototyp kamizelki, która za pomocą odpowiednio zlokalizowanych wibracji daje użytkownikowi znać, z której strony znajduje się przeszkoda. Źródło: www.naukawpolsce.pap.pl, Ludwika Tomala