Jak pokazać świat niewidomemu?

Transkrypt

1 Jak pokazać świat niewidomemu? Paweł Strumiłło Zakład Elektroniki Medycznej

2 Instytut Elektroniki elektronika medyczna (analiza sygnałów i obrazów), interfejsy człowiek komputer, wspomaganie osób niepełnosprawnych układy elektroniczne i termografia komputerowa systemy telekomunikacyjne Paweł Strumiłło, Wykład inauguracyjny PŁ 2008/2009 2

3 Paweł Strumiłło, Wykład inauguracyjny PŁ 2008/

4 Utrata wzroku Utrata 90% zdolności percepcyjnej negatywny wpływ na funkcje psychofizyczne Wykluczenie społeczne i zawodowe brak wykształcenia, kilka procent zatrudnionych 1 mln osób niewidomych w Europie (ok. 80 tys. w Polsce), starzejące się społeczeństwo Koszty USA: 51 mld $ rocznie (e-health EU 6 mld ) Paweł Strumiłło, Wykład inauguracyjny PŁ 2008/2009 4

5 Problemy niewidomych I. Samodzielne poruszanie się i bezpieczeństwo przeszkody, kolizje z pojazdami nieciągłości nawierzchni (wykopy, schody) napady, kradzieże,... II. Nawigacja określanie własnej lokalizacji kierunek marszu i orientacja w otoczeniu Gdzie jestem? Dokąd idę? Jak się tam dostać? III. Dostęp do informacji tekst, znaki graficzne, interfejsy urządzeń (społeczeństwo informacyjne) Paweł Strumiłło, Wykład inauguracyjny PŁ 2008/2009 5

6 Idea substytucji sensorycznej wzrok (80-90% informacji o otoczeniu) słuch dotyk węch smak Pismo Braille a Paweł Strumiłło, Wykład inauguracyjny PŁ 2008/2009 6

7 Kazimierz Noiszewski ( ) profesor okulistyki USB ( ) i UW ( ); opracował oryginalną metodę przeszczepiania rogówki (1921) skonstruował elektroftalm (tzw. sztuczne oko), urządzenie przetwarzające energię świetlną na bodźce dotykowe i dźwiękowe (1889) Klinika Okulistyki Wydziału Lekarskiego Akademii Medycznej w Warszawie Paweł Strumiłło, Wykład inauguracyjny PŁ 2008/2009 7

8 Technologie XXI wieku małe i szybkie urządzenia obliczeniowe (minikomputery, notebooki, PDA, ) sieci teleinformatyczne PAN, LAN i WAN (WiFi, internet, telefonia komórkowa 3G, ) systemy nawigacji satelitarnej (GPS, Galileo, Glonass, kieszonkowe odbiorniki) zaawansowane algorytmy obliczeniowe i narzędzia programistyczne, miniaturyzacja urządzeń elektronicznych (czujniki, implanty, mikromaszyny, nanotechnologia) techniki medyczne (diagnostyka,transplantologia, ) ADAC Laboratories Paweł Strumiłło, Wykład inauguracyjny PŁ 2008/2009 8

9 Protezy wzroku i nowe terapie Leczenie - terapia genowa (mała liczba przypadków klinicznych) - przeszczep komórek macierzystych Paweł Strumiłło, Wykład inauguracyjny PŁ 2008/2009 9

10 Konsekwencje długotrwałej utraty wzroku Rogówka Mike May Osoby, które po latach odzyskały wzrok: - rozpoznają: ruch i kolory - nie rozpoznają: liter, twarzy, przedmiotów - błędnie oceniają odległość Przyczyna: plastyczność komórek nerwowych zanik ośrodków nerwowych w korze wzrokowej Paweł Strumiłło, Wykład inauguracyjny PŁ 2008/

11 Badania fmri Kora słuchowa Kora wzrokowa Widzenie uaktywnia ok. 70% obszarów mózgu Paweł Strumiłło, Wykład inauguracyjny PŁ 2008/

12 Systemy ostrzegania o przeszkodach Ulepszenia białej laski - rozszerzone pole wykrywania przeszkód LaserCane, UltraCane, SonarCane Paweł Strumiłło, Wykład inauguracyjny PŁ 2008/

13 Systemy ostrzegania o przeszkodach Systemy obrazowania otoczenia: - złożoność Dzisiaj, - duży koszt ponad 100 lat lat po po pionierskich - nadmiar informacji dźwiękowej pracach Noiszewskiego, urządzenia techniczne wspomagające samodzielne SonicGuide, voice, Navbelt, poruszanie Virtual się sięnie Acoustic są sąprzez Environment niewidomych powszechnie używane! Paweł Strumiłło, Wykład inauguracyjny PŁ 2008/

14 Dźwiękowe obrazowanie otoczenia Rekonstrukcja Segmentacja Kodowanie dźwiękowe Obrazy stereo Mapa odległości Uproszczona scena 3D Scena dźwiękowa 3D audio Paweł Strumiłło, Wykład inauguracyjny PŁ 2008/

15 Obrazowanie odległości Paweł Strumiłło, Wykład inauguracyjny PŁ 2008/

16 Dźwiękowe obrazowanie otoczenia Scena 3D Paweł Strumiłło, Wykład inauguracyjny PŁ 2008/

17 Model akustyczny głowy Paweł Strumiłło, Wykład inauguracyjny PŁ 2008/

18 Dźwięk przestrzenny Ruchome źródła Źródło rzeczywiste Źródło wirtualne 3,1º 8,1º Paweł Strumiłło, Wykład inauguracyjny PŁ 2008/

19 Realizacja systemu Procesor DSP TMS320DM642, 720 MHZ, 3 porty video, emulacja JTAG, IDE Code composer studio Paweł Strumiłło, Wykład inauguracyjny PŁ 2008/

20 Nawigacja osoby niewidomej Stereowizja, wideo GIS Model 3D Mapa cyfrowa miasta, MODGiK GPS Paweł Strumiłło, Wykład inauguracyjny PŁ 2008/

21 System zdalnej nawigacji niewidomego Paweł Strumiłło, Wykład inauguracyjny PŁ 2008/

22 Pokaz systemu zdalnej nawigacji Paweł Strumiłło, Wykład inauguracyjny PŁ 2008/

23 Pokaz terminala zdalnego asystenta Paweł Strumiłło, Wykład inauguracyjny PŁ 2008/

24 Telefon komórkowy z syntezą mowy Telefon komórkowy jako inteligentny asystent osoby niewidomej: - funkcje telefonu - synteza mowy - nawigacja GPS Paweł Strumiłło, Wykład inauguracyjny PŁ 2008/

25 Wykład inauguracyjny prof. Korzeca Prognoza na 33 lata do przodu? Wykład inauguracyjny prof. Korzeca w roku Paweł Strumiłło, Wykład inauguracyjny PŁ 2008/

26 National Academy of Engineering, USA Grand Challenges Make solar energy economical Provide energy from fusion Develop carbon sequestration methods Manage the nitrogen cycle Provide access to clean water Restore and improve urban infrastructure Advance health informatics Engineer better medicines Reverseengineer the brain Prevent nuclear terror Secure cyberspace Enhance virtual reality Advance personalized learning Engineer the tools of scientific discovery Paweł Strumiłło, Wykład inauguracyjny PŁ 2008/

27 Paweł Strumiłło, Wykład inauguracyjny PŁ 2008/

28 Podziękowania Osobom niewidomym biorącym udział w badaniach Polskiemu Związkowi Niewidomych w Łodzi Współpracownikom i doktorantom Zakładu Elektroniki Medycznej MNiSW finansowanie badań Paweł Strumiłło, Wykład inauguracyjny PŁ 2008/