Brevet FR2885251A1 — publié le 20061103

DISPOSITIF D' ASSISTANCE PORTABLE ET INTERACTIF ET POLYVALENT DE RECONNAISSANCE ET DE RESTITUTION VOCALE DE CARACTERES, DE FORMES, DE COULEURS ET DE LUMINOSITE POUR DEFICIENTS OU HANDICAPES VISUELS La présente invention concerne un dispositif de reconnaissance et de restitution vocale de caractères, de formes, de couleurs et de luminosité pour handicapés visuels. Il existe des dispositifs de reconnaissance de caractère, ainsi que des dispositifs de reconnaissance de forme, de couleur, de luminosité. Ces dispositifs ont l'inconvénient de transmettre leur résultat par des moyens d'affichage visuels qui interdisent ou rendent difficile leur utilisation par des déficients visuels, c'est-à-dire des personnes non voyantes ou ayant une mauvaise vue. Par ailleurs les dispositifs connus ne font qu'un type de reconnaissance et ne sont pas prévus pour être transportables. Pour résoudre ces inconvénients, l'invention consiste en un dispositif de reconnaissance et de restitution vocale de caractères, de formes, de couleurs et de luminosité pour handicapés visuels comportant: -des moyens de lecture optique permettant de capter une image à 25 traiter, - des moyens de traitement d'image - des moyens de mesure de l'intensité de la luminosité, - des moyens de reconnaissance de couleur, -des moyens de reconnaissance de caractères, - des moyens de reconnaissance et de comparaison de forme avec des formes préenregistrées permettant de déterminer la forme la plus ressemblante, de déterminer une forme et sa distance par rapport à l'utilisateur (marche, porte..) 2885251 2 - des moyens de synthèse vocale permettant de verbaliser l'information obtenue desdits moyens de reconnaissance, - des moyens de transmission des sons émis par lesdits moyens de synthèse vocale permettant à l'handicapé visuel d'entendre ladite restitution, - des moyens éventuels de transmission des données par branchement sur réseau téléphonique et de repérage satellite du type GPS - des moyens de commande permettant audit handicapé visuel de sélectionner l'information qu'il souhaite recevoir entre lecture d'un texte, reconnaissance d'un type de document à caractères dactylographiés, manuscrits ou à affichage numérique ou reconnaissance de logos et de couleurs et évaluation de la luminosité, reconnaissance et évaluation de la distance d'une forme - des moyens d'accrochage de la caméra pour libérer les mains du déficient visuel L'un des avantages du système est d'augmenter la portabilité et donc la polyvalence d'utilisation pour la lecture par rapport à des systèmes scanner encombrants et sédentaires. Le dispositif est totalement portable et soit accroché soit utilisé dans la main, rangé dans une poche de chemise, ou est porté à la ceinture avec le capteur dans la main. Le dispositif peut être utilisé à domicile ou en milieu professionnel au bureau ou à l'extérieur Un autre avantage du système est d'augmenter la robustesse par rapport à des systèmes scanners sédentaires automatisés comportant beaucoup de pièces mécaniques. L'un des avantages du système est d'être interactif afin que l'utilisateur puisse être autonome. Le système prévoit une assistance totale à l'utilisation pour les handicapés visuels afin qu'ils orientent la prise d'image et puissent corriger l'angle de prise de la photographie. Des messages vocaux permettent de donner des conseils quant à la prise et d'annoncer des messages d'erreurs. Il émet des signaux sonores pour l'handicapé visuel: - pour alerter: impossibilité de lecture - pour commenter: quand la lecture change de colonne de chapitre ou de page ou autre pagination - pour guider: orienter le geste de prise d'image 2885251 3 L'un des avantages du système est d'augmenter la rapidité de lecture par rapport à des systèmes scanner pénalisés par le temps de balayage de I élément à lire. Le système permet de gagner du temps puisqu'il n'existe plus le temps du balayage mais seulement l'instantané de la photographie. Le système permet d'augmenter la capacité de lecture par rapport à des systèmes scanners manuels portables conçus exclusivement pour une lecture dans l'axe d'une seule ligne de caractères imprimés, ce qui est peu ou pas réalisable par des handicapés visuels ou des personnes âgées. Le principe photographique permet de lire des caractères sur plusieurs lignes et quel que soit le sens de lecture avec une faculté de lire plusieurs lignes à la fois et jusqu'à plusieurs pages entières dactylographiées ou manuscrites ou à affichage numérique. La difficulté technique de lecture de plusieurs lignes dans de multiples positions est résolue par des algorithmes et par l'interfaçage de plusieurs logiciels spécialisés pour chaque fonction. L'un des avantages du système est d'être universel. Il est conçu pour les handicapés visuels et également toute personne n'ayant pas la possibilité de lire ( manque de luminosité, impératif de discrétion, mauvaise accessibilité des objets à lire, handicap moteur) Le dispositif s'adresse à des utilisateurs handicapés ou non Le dispositif est conçu en particulier pour des handicapés visuels mais aussi pour des personnes désirant une traduction: traduction linguistique, prononciation de texte (personne à l'étranger ou lisant une page de langue étrangère), interprétation vocale. Le dispositif comporte des moyens de traduction automatique permettant de traduire dans une autre langue le texte objet de la reconnaissance de caractère et en ce que lesdits moyens de commande permettent audit handicapé visuel de sélectionner la lecture ou la traduction d'un texte. 2885251 4 Le dispositif est conçu en particulier pour des handicapés visuels mais aussi pour des personnes désirant une prononciation: mutisme, bégaiement, analphabétisme, mot étranger Un des avantages du système est la polyvalence qui consiste en la faculté de lecture de multiples supports, imprimés ou écrits ou numériques la polyvalence consiste également en la faculté de reconnaître les couleurs et la luminosité et également des logos préenregistrés, ce pré enregistrement constituant un base de données. Le dispositif dispose d'une capacité de pré enregistrement permettant une reconnaissance après apprentissage pour décrire certains logos: sur téléphone portable: qualité de la réception, chargement de la batterie, message. Le dispositif permet de mémoriser des images et logos et d'y attribuer un commentaire vocal (billet, formulaire type, panneau de signalisation) Un des avantages du système est l'automatisation: le dispositif s'adresse aux aveugles et aux malvoyants sans nécessité de maîtriser le braille ou l'informatique par simple pression sur un bouton ou par commande vocale avec des moyens de reconnaissance de dictée vocale Le bouton ou la commande vocale permet de choisir les fonctions du dispositif ou choisir la nature du support à lire: - lecture de papier imprimé - lecture d'écriture manuscrite 30 - lecture d'affichage à cristaux liquides LCD et LED - détection de couleurs et degré de luminosité - lecture de logos ou de forme - localisation satellite - 5 Le dispositif est conçu pour transmettre par tout moyen les images captées ou lues ou interprétées: une prise téléphonique et également tout support d'enregistrement numérique échangeable et portable par exemple une clé USB sans que cet exemple de support soit limitatif L'un des avantages du système est de comporter des moyens (microprocesseur, caméra) permettant de fournir en plus de la fonction machine à lire, une possibilité de vision par une tierce personne en branchant le système à une prise téléphonique ou un système sans fil et en captant de l'image en continu et en l'adressant via Internet à une personne non handicapée visuelle La présente invention permet une vision à distance faisant communiquer d'une part un standardiste voyant muni d'un ordinateur et d'un écran et d'autre part un déficient visuel muni d'un ensemble constitué par une caméra branchée sur un ordinateur Le principe consiste à ce que le voyant standardiste décrive à haute voix au microphone relié à son ordinateur ce qu'il voit apparaître sur son écran en vidéo en continu. un microphone est intégré ou distinct de la caméra La visio-assistance sera utilisée particulièrement, mais non exclusivement à domicile. L'utilisation peut être envisagée à titre privé ou à titre professionnel Il existe de nombreuses circonstances dans lesquelles persiste un besoin de vision qualitative et non seulement un besoin de lecture sur support imprimé ou numérique avec des caractères dactylographiés ou stylisés, par exemple: habillement: o noeud de cravate, maquillage o vérifier que des vêtements ne sont pas tâchés o assortiment des vêtements: apparier chaussettes ou chaussures - perte ou chute d'objet: clés, lunette - navigation par clic sur Internet - vérification de l'extinction d'une lampe écriture de courrier 2885251 -6- - vérification de rangement ou classement notamment alimentaire avec les dates de péremption - réception de commande, ouverture d'emballage - identification de numéro sur immeuble ou bus ou digicode - passage d'un endroit réputé dangereux ou nécessitant des commentaires sur un obstacle sur un parcours inconnu ces exemples ne sont pas exhaustifs A l'autre bout de la télécommunication le déficient visuel tient la caméra reliée à Internet dans sa main ou elle est suspendue à son cou ou placée sur un tuteur. le déficient visuel manipule la caméra en fonction des indications du voyant standardiste pour que l'image soit optimisée La camera est munie d'un microphone et peut être utilisée avec ou sans fil selon les modèles Des services annexes peuvent être rendus au déficient visuel avant pendant ou après l'appel en visio-assistance, information générale, rédaction de courrier, appel et anticipation de déplacement pour collectivités et établissements, repérage par téléphone satellite avec commentaire sur la position actuelle et à atteindre Toutes les configurations de télécommunication entre un déficient visuel et standardiste voyant peuvent être envisagées. Naturellement le système est d'autant plus convivial que le déclenchement de la visio-assistance est déclenché aussi simplement qu'en appuyant sur une touche de clavier d'ordinateur ou à la voix Toute technologie permettant une meilleure résolution vidéo ou une meilleure bande passante par télécommunication améliore la performance. L'un des avantages du système est de comporter des moyens infra rouge pour l'autofocus de la prise d'image. Ces moyens infrarouges peuvent être utilisés pour circuler et repérer une porte fermée ou une marche ou reconnaître une forme Pour la lecture en mode livre, un bras et une plaquette translucide antiréfléchissante peuvent être utilisés pour permettre d'aplatir les feuilles et d'optimiser la mise au point. - 7 Le dispositif comporte éventuellement des moyens d'éclairage permettant d'éclairer les caractères ou les formes à reconnaître. lesdits moyens de communication peuvent consister pour la lecture de documents écrits ou affichés numériquement en une traduction en braille avec une interface pour une plage braille au lieu de la synthèse vocale Lesdits moyens de transmission des sons consistent en un amplificateur ou un casque audio ou une oreillette permettant l'écoute des informations malgré la présence de bruits autour dudit handicapé visuel, et ceci avec ou sans fil (système WI FI ou bluetooth par exemple). Toute technologie permettant une meilleure résolution optique améliore la performance Ces dispositifs bien connus par eux-mêmes, n'ont pas été présentés dans le détail étant connus par un homme de métier. Les dessins annexés illustrent l'invention: La figure 1 représente les différents éléments électroniques et logiciels: - un système d'éclairage à déclenchement éventuel avec des diodes autour du capteur. Egalement un flash peut être déclenché en fonction de la luminosité - un capteur photo détecteur muni des éléments optique, notamment lentille focale, une image est créée avec plusieurs centaines de milliers de pixels - le microprocesseur traite l'image avec les mémoires RAM (random access memory) pour stocker les données logicielles dynamiques et mémoire ROM (read only memory) contenant les programmes logiciels suivants: reconnaissance vocale ou dictée vocale (DV), reconnaissance de couleurs de forme et de luminosité (RCL), reconnaissance de caractères (OCR), traduction (LT), synthèse vocale (SV) - 8- - la batterie ou pile - le microphone pour commander les fonctions de manière vocale l'amplificateur ou le casque audio ou oreillette La figure 2 représente la séquence qui utilise les composants jusqu'à la restitution vocale de l'image. A titre d'exemple non limitatif, le boîtier aura des dimensions de l'ordre de 50 mm de largeur sur 120 mm de hauteur et 20 mm d'épaisseur. Revendications 1. Dispositif polyvalent portable et interactif de reconnaissance et de restitution vocale de caractères, de formes, de couleurs et de luminosité pour handicapés visuels caractérisé en ce qu'il comprend: -des moyens de lecture optique permettant de capter une image à traiter, -des moyens de traitement d'image - des moyens de mesure de l'intensité de la luminosité, - des moyens de reconnaissance de couleur, - des moyens de reconnaissance de caractères imprimés ou affichés numériquement, - des moyens de reconnaissance de logos et de comparaison de forme avec des formes préenregistrées permettant de déterminer la forme la plus ressemblante, de déterminer une forme et sa distance par rapport à l'utilisateur (marche, porte..) - des moyens de synthèse vocale permettant de verbaliser l'information obtenue desdits moyens de reconnaissance, - des moyens de transmission des sons émis par lesdits moyens de synthèse vocale permettant à l'handicapé visuel d'entendre ladite restitution, - des moyens de connexion avec un repérage satellite du type GPS - des moyens éventuels de transmission des données sur support de mémoire ou par réseau téléphonique - des moyens de commande permettant audit handicapés visuels de sélectionner l'information qu'il souhaite recevoir entre lecture d'un texte, reconnaissance d'un type de document, présence de luminosité ou reconnaissance d'une couleur ou d'une forme 2. Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'il comporte des moyens d'assister l'utilisateur en donnant un message d'erreur ou un commentaire de guidage dans le but de capter une image reconnaissable. 2885251 -10- 3. Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de transmettre des images vidéo (microprocesseur, caméra) et de brancher le système à une prise téléphonique et de capter de l'image en continu ou en mode photographique et de l'adresser via Internet à une personne non handicapée visuelle, réalisant ainsi une visio-assistance Le dispositif d'assistance à la vision à distance est caractérisé en ce qu'il comprend: un ordinateur combiné à un écran dans les mains d'un standardiste voyant - un ensemble constitué par une mini caméra utilisée pour Internet ou tout équipement comprenant un oeil de caméra dans les mains d'un déficient visuel qui montre ainsi l'objet à décrire par le standardiste. la caméra est reliée à un ordinateur - des moyens de télécommunication téléphoniques qui permettent de faire circuler les images de vidéo arrivant en continu ou d'une manière photographique. - des moyens de transmission des sons en émission du type microphone pour le standardiste et le déficient visuel, que ce microphone soit ou non intégré à la caméra du déficient visuel. Ces microphones leur permettent de converser afin que le standardiste puisse décrire l'objet au déficient visuel et également cela permet au déficient visuel de déclencher des fonctions à la voix par reconnaissance vocale. - des moyens de transmission des sons en réception pour écouter sur 25 amplificateur ou oreillette - des moyens de commande simplifiés permettant audit handicapés visuels de déclencher une séquence vidéo ou photo et de joindre un standardiste 4 - Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de télécommunication (modem ou apparenté) qui peuvent être sans fil ou avec fil et peuvent donc être utilisés tant à domicile qu'à l'extérieur et en ce qu'il comporte la possibilité d'offrir des services associés à la vision ou à l'assistance visuelle avant pendant ou après l'appel en visio-assistance: information générale, appel et anticipation de déplacement pour collectivités et établissements, repérage par système satellite avec commentaire sur la position actuelle et à atteindre 5 - Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'il comporte de multiples possibilités pour libérer les mains du déficient visuel avec des moyens d'accrochage de la caméra en pendentif autour du cou ou sur socle ou sur un bandeau autour de la tête comme pour la spéléologie ou sur des lunettes. 6. Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de reconnaissance vocale permettant à l'utilisateur de commander ledit système de reconnaissance et de restitution vocale par la voix et en ce qu'il comporte des moyens de traduction automatique permettant de traduire dans une autre langue le texte objet de la reconnaissance de caractère et en ce que lesdits moyens de commande permet audit handicapé visuel de sélectionner la lecture de la traduction d'un texte. 7. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3 caractérisé en ce qu'il comporte des moyens d'éclairage permettant d'éclairer les caractères ou les formes à reconnaître. 8. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 4 caractérisé en ce que lesdits moyens de transmission des sons consistent à utiliser soit un amplificateur ou un casque audio phonique ou une oreillette permettant ainsi l'écoute des informations malgré la présence de bruits autour dudit handicapé visuel et ceci avec ou sans fil pour les casque et oreillette (système Wl FI ou bluetooth par exemple). 9. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 2 caractérisé en ce que lesdits moyens de communication peuvent consister pour la lecture de 2885251 -12- documents écrits ou affichés numériquement en une traduction en braille avec une interface pour une plage braille au lieu de la synthèse vocale 10. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3 caractérisé en ce que le dispositif permet en cas d'échec de lecture du déficient visuel d'opter pour le système de visio-assistance avec un standardiste par le fil téléphonique branché à ce moment sur l'appareil pour arriver à la lecture grâce au standardiste voyant