ACM通信
科学家发明“智能手杖”让盲人“看得见”
1931年，国际狮子俱乐部(Lion’s Club International)启动了一项全国性计划，推广使用白色手杖帮助盲人“看东西”。现在，位于小石城的阿肯色大学(UALR)的科学家们正求助于该组织来测试下一代“智能”手杖。该设备提供细节和尺寸，使盲人能够在物理环境中导航。
UALR Donaghey工程与信息技术学院(EIT)应用科学副教授苍叶最近从美国国家科学基金会的稳健智能项目获得了320,389美元的国家竞争性研究经费，用于开发新的计算机视觉方法和构建便携式盲人导航设备，可以在非结构化环境中引导视障人士。
一旦设备建成，叶将与狮世界盲人服务中心的康复专家合作——狮世界盲人服务中心的总部就在UALR校园的隔壁——以及阿肯色州盲人学校的学生帮助测试智能手杖。
狮子世界盲人服务公司的首席执行官兼总裁拉里·迪克森说:“目前还没有一种设备能像叶希望的智能手杖那样帮助盲人旅行者。”“我们渴望他能开发出一个工作原型。我们将评估其有效性，并可能在来自美国各地的客户和我们经验丰富的员工的帮助下提出改进建议。”
盲人使用的电子白色手杖已经出现好几年了。但叶的研究希望通过智能手杖极大地改善盲人的“视力”。
“这个项目的科学在于设计计算机视觉方法，使便携式盲人导航装置(PBNDs)成为可能，”叶说。
叶和他的研究团队将使用闪光LADAR(激光探测和测距)(LADAR)三维成像传感器为盲人提供更详细的物理环境“图片”。
“我们使用Flash LADAR 3-D成像传感器进行感知，”他说。“成像传感器产生其环境的强度图像和距离图像。距离图像中的每个像素包含强度图像中相应像素的距离信息。
他的团队已经开发了计算机视觉方法，包括被称为VR-Odometry (VRO)的自我运动估计算法和3d数据分割方法。它们将在本项目中得到完善和验证，并在项目结束时在pbnd中实现实时实施。
“VRO通过同时处理强度和范围图像来估计传感器的运动。它将从每两个连续的强度图像中提取特征，匹配两幅图像的特征，获得匹配特征的距离信息，并计算传感器的位置和方向的变化。”“这种方法可以提供‘我在哪里?’给盲人的信息。”
盲人使用的电子白色手杖已经出现好几年了。但叶的研究希望开发出一种计算机软件，可以详细描述房间中楼梯或门的位置;在地板上存在落差或可以发现头顶的隔板的地方。其核心技术是三维数据分割。一旦程序被创建，它可以安装在便携式“手杖”中，并向盲人口头提供信息，然后盲人就可以知道地形。
叶说:“这是非常关键的导航信息，用传统的白手杖很难获得。”“数据分割方法还可以提供障碍物信息，如悬垂障碍或下降。该项目的假设是一个闪光LADAR传感器可以解决盲导航问题——避开障碍物和寻路。因此，制造便携式导航装置是可能的。
“寻路”指的是盲人如何走向目的地。寻找路径点，如楼梯，走廊，以及他或她的位置意识有助于从一个点移动到另一个点的目标。
美国国家科学基金会的资助将涉及叶，两个研究生和一些本科生在UALR的EIT学院。
最初的研究得到了UALR研究和资助项目办公室、阿肯色州空间资助联盟、阿肯色州NASA EPSCoR项目、NISH的部分支持，NISH是一个为严重残疾人士创造就业机会的非营利性机构;美国工程教育学会;海军研究办公室。
叶说:“我们有狮子会世界盲人服务中心和阿肯色州盲人学校作为合作伙伴。”“他们将帮助我们评估设备，并在项目期间提供改进设备的意见。”
1931年，国际狮子俱乐部开始了一项全国性计划，鼓励盲人使用白色手杖。1944年，理查德·胡佛博士发明了“长甘蔗”或“胡佛”甘蔗旅行法，白色甘蔗的形式和用途被进一步改变。这些白色的拐杖被设计成移动设备，但保留了作为盲人独立标识符的象征作用。
没有发现记录