МОБИЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОРИЕНТАЦИИ В ПРОСТРАНСТВЕ

Полезная модель относится к медицинской технике и может использоваться для ориентации слепых и слабовидящих людей.
Известно устройство (патент RU 2040921 МПК A61F 9/08, опубл. 09.08.1995), которое содержит очки. На внутренней поверхности внешней части одного из стекол размещены передающий узел, который выполнен в виде микросхемы, и передающий излучатель; на внутренней поверхности внешней части другого стекла размещены приемный узел, выполненный в виде микросхемы, и приемный излучатель, на входе которого установлен фильтр, прозрачный для рабочей частоты излучения. Здесь же размещен блок сигнализации в виде преобразователя электрического сигнала в акустический сигнал. Передающий и приемный излучатели закреплены над окнами, выполненными в маскирующем покрытии, в которых соответственно размещены фокусирующие элементы, выполненные в виде линз, представляющих собой голограмму линзы Френеля. На выходе приемного узла включен пороговый блок, опорный вход которого соединен с выходом передающего узла посредством отрезка проводника, пропущенного через отверстие в носовой перемычке оправы очков. Входы питания передающего и приемного узлов соединены с блоком питания, размещенным в отдельном корпусе, носимом в кармане.
Недостатком известного технического решения является сложность конструкции и трудность ориентации при его использовании.
Известно устройство (заявка WO 2012090114 (А1) опубл. 05.07.2012), устройство включает очки с видеокамерой. Расстояние до предмета определяется с помощью инфракрасного излучения.
Недостатком известного технического решения является неудобство в использовании.
Основной технической задачей, на решение которой направлено заявляемое техническое решение, является создание мобильного устройства для ориентации в пространстве, удобного для пользования и помогающее слабовидящим и незрячим людям ориентироваться в пространстве за счет преобразования визуальной информации в звук.
Основным техническим результатом является улучшение точности определения расстояния и распознавания характеристик близкорасположенных объектов - цвета/яркости, расстояния до объектов.
Основной технический результат, достигается тем, что в мобильном устройстве для ориентации в пространстве, включающем очки с видеокамерой, микронаушники, блок питания, согласно предложенному решению, в корпус очков установлена дополнительная видеокамера, при этом видеокамеры, расположены в поле зрения пользователя и соединены со входом составного вычислительного блока, включающего основной вычислительный модуль, с помощью которого выполняют расчет карты глубины (2D+Z), и определяют расстояние до всех точек на видеоизображении, и преобразователя, выводы которого соединены со входами микронаушников.
Целесообразно составной вычислительный блок вмонтировать в корпус очков.
Кроме того, целесообразно блок обработки располагать вне корпуса очков.
Полезная модель поясняется чертежами, где на фиг.1 представлен общий вид устройство, фиг.2 - блок схема устройства.
Устройство выполнено в виде очков, на каждой линзе которых со стороны глаз закреплены видеокамеры 1, к которым подключены микронаушники 2. В корпусе 1 очков расположен составной вычислительный блок 3, включающий основной вычислительный модуль 4 и преобразователь 5. Составной вычислительный модуль соединен с источником питания 6.
Устройство работает следующим образом.
Правая и левая видеокамеры 1 фиксируют изображения с частотой не менее 5 кадров секунду и передают его на составной вычислительный блок 3. Вычислительный блок 3, используя стереоизображение и математические алгоритмы расчета расстояние до объектов на основе стереоизображений, определяет расстояние до всех объектов на изображении (карта глубины - 2D+Z), полученные данные преобразовываются в звук преобразователем 5 и передаются в микронаушники 2. Рассчитанное на основе набора изображений с нескольких видеокамер, расстояние до всех точек в поле зрения камер преобразуется в звук, позволяя пользователю «услышать», как далеко находятся от него окружающие объекты, тем самым избежав препятствий и облегчая навигацию в незнакомых местах. Такое преобразование достигается тем, что, в первую очередь на карте глубины выделяются объекты переднего плана, то есть те, которые расположены к пользователю ближе всего. Далее каждый такой объект в вычислительном блоке 3 подменяется на источник звука, и устройство генерирует звуковую картинку, где расстояние до объекта показано громкостью звука, расположение объекта - разделением звука на два канала (стереозвучание), цветовые характеристики объекта - частоту звука, а для разделения объектов между собой используются звуки разной АЧХ, позволяющие пользователю легко отделять их друг от друга (например, человеческая речь одновременно с пением птиц).
Таким образом, громкостью звука показывается расстояние до объекта, расположенного в центре поля зрения, а тональностью звука обозначать яркость/цвет объекта. Питание устройства осуществляется с помощью источника питания 6, а именно аккумуляторной батареи. На основе карты глубины, которая разделяет все точки по расстоянию до них, и обычного изображения, которое разделяет все точки по яркости/цвету, становится возможным определить все точки переднего плана, среднего плана, заднего плата, а в дальнейшем точки каждого плана разделить на отдельные объекты и их характеристики.
Устройство, после короткого курса самостоятельных тренировок, позволяет пользователю ориентироваться в незнакомой местности, узнавать и находить предметы, то есть в целом неплохо ориентироваться в пространстве, так, как если бы пользователь мог видеть.