Des lunettes infrarouges connectées à un brassard pour aider les aveugles à s’orienter

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À gauche, un prototype de lunettes infrarouge utilisées avec le dispositif. | Manuel Zahn et al. lunettes infrarouges connectees brassard aide aveugles s orienter
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Des chercheurs de l’université technique de Munich (Allemagne) ont conçu un dispositif innovant pour aider les aveugles à s’orienter et à gagner en indépendance. Le but est aussi de leur permettre de se déplacer plus vite en toute sécurité, sans nécessiter de système encombrant.

Le dispositif consiste en une paire de lunettes infrarouges connectées à un brassard muni de coussinets vibrants. L’ensemble de coussinets forme une « carte » très simplifiée de l’espace perçu par des caméras infrarouges, permettant de « voir » en quelque sorte une version simplifiée de l’environnement, et ce sans aucune latence de traitement percevable.

L’avantage majeur de la technologie, en plus d’améliorer de façon simple l’orientation, est qu’elle ne nécessite aucun appareil encombrant (contrairement aux cannes vibrantes déjà existantes par exemple). Les détails ont été publiés sur le serveur de préimpression arXiv.

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Une disposition optimisée permettant une utilisation sans entraînement

Pour concevoir leur système, l’équipe de chercheurs allemands, composée de Manuel Zahn et Armaghan Ahmad Khan, tous deux de l’université technique de Munich, a d’abord placé deux caméras infrarouges et un dispositif de traitement électronique dans une monture prototype imprimée en 3D. La souplesse de prototypage offerte par l’impression 3D leur a permis de rapidement obtenir un support provisoire viable.

Pour rendre les images capturées exploitables par un aveugle, ils ont élaboré un algorithme convertissant l’entrée globale (stéréoscopique pour une perception de la profondeur) en une « image » simplifiée divisée en 5 x 5 carrés. Ce sont ensuite ces 25 carrés d’information qui sont transmis dans une certaine mesure aux 25 coussinets vibrants disposés sur un brassard spécial qu’ils ont également mis au point.

La latence de traitement électronique est imperceptible par l’utilisateur, lui permettant ainsi de percevoir une version simplifiée de son environnement, des obstacles et dangers potentiels en temps réel.

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Aperçu des résultats de l’algorithme de cartographie dans un couloir. Comme le montre cette image, l’utilisateur ressent des vibrations plus fortes là où les éléments sont plus proches de lui. Les éléments les plus éloignés ne provoquent aucune vibration. © Manuel Zahn et al.

Les coussinets ont été disposés de façon à refléter une dispersion « logique » des carrés d’information visuelle. Par exemple, le sol situé au niveau des chevilles à une certaine distance est intégré au schéma en forme de I qui intègre généralement les éléments éloignés (comme le montre l’image ci-dessus), car ils constituent plus rarement un danger direct. De même pour le plafond ou les murs situés à la même distance. Cette disposition intelligente permet de fournir une aide optimisée avec un petit nombre d’entrées (25).

Certaines cannes intelligentes offrent le même type d’avantage en matière de sécurité, mais occupent au moins une main de l’utilisateur. D’autres dispositifs moins encombrants nécessitent l’utilisation d’un casque audio, ce qui réduit la réactivité auditive du porteur. Ce système répond donc à un besoin évident, et son utilisation se montre intuitive selon les chercheurs et les premiers utilisateurs.

Des tests préliminaires concluants

Les chercheurs ont testé leur appareil sur cinq volontaires. Lors d’un parcours en intérieur, tous ont été capables de compléter leur itinéraire à leur première tentative, alors qu’ils n’avaient jamais utilisé le dispositif auparavant. Le temps moyen nécessaire pour effectuer le parcours a diminué au fur et à mesure des tests hebdomadaires, passant de 320 secondes lors de la première tentative à 148 secondes deux semaines plus tard (troisième tentative). Le seul point critiquable à relever ici est le fait que le même parcours a été utilisé à chaque fois, ce qui malgré l’écart d’une semaine ajoute un certain biais lié à la mémorisation par le candidat.

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Selon les chercheurs, le véritable défi de conception a été le brassard, qui devait être suffisamment grand pour que le porteur puisse distinguer les coussinets vibrants et interpréter les informations sans être trop pénible à porter. Ils envisagent de produire une version plus esthétique et plus confortable des lunettes. Le reste du dispositif pourra être entièrement intégré dans un brassard extensible qui pourra être porté discrètement sous les vêtements.

En somme, cette technologie propose une façon innovante et discrète de donner plus d’indépendance et de maitrise de l’environnement aux aveugles tout en sécurisant davantage leurs déplacements par rapport à certains dispositifs d’aide présents sur le marché.

Son utilisation pourrait même se faire en parallèle à celle d’une canne blanche standard, ce qui permettrait sans doute un plus grand sentiment de sécurité pour le porteur tout en conservant « l’alerte visuelle de la canne blanche » pour les personnes interagissant avec ce dernier.

Source : arXiv

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