دانشگاه آزاد اسلامی واحد تهران جنوب

صفحه اصلی / نخستین همایش هوش مصنوعی و پژوهش های نوظهور: همگرایی انسان و سیستم های هوشمند

دستگاه لمسی مبتنی بر پین برای افراد دارای اختلال بینایی: تشخیص لبه بلادرنگ و بازنمایی لمسی با استفاده از هوش مصنوعی

نویسندگان :

آرمیتا میرزاباقی¹

1- دانشگاه آزاد واحد تهران غرب

کلمات کلیدی :

بازخورد لمسی،بینایی ماشین،نابینایان،هوش مصنوعی

چکیده :

این مقاله به معرفی و پیاده‌سازی یک سامانه‌ی نوآورانه بازخورد لمسی بلادرنگ برای افراد دارای اختلال بینایی می‌پردازد که با بهره‌گیری از هوش مصنوعی، ساختارهای تصویری را به صورت حسی قابل درک می‌سازد. سیستم پیشنهادی متشکل از یک دوربین، الگوریتم تشخیص لبه Holistically-Nested Edge Detection (HED) و شبکه‌های عصبی کانولوشنی (CNN) است که بر بستر سخت‌افزاری Raspberry Pi اجرا می‌گردد. تصاویر دریافتی پس از پیش‌پردازش، توسط HED تحلیل و نقشه لبه تولید می‌شود. سپس شبکه CNN به‌منظور کاهش نویز و افزایش وضوح مرزها، این نقشه را پالایش می‌نماید. نتایج حاصل بر روی آرایه‌ای ۸×۸ از پین‌های مکانیکی بازنمایی می‌شود که تحریک هر پین از طریق مدولاسیون پهنای پالس (PWM) و متناسب با شدت لبه در ناحیه مربوطه کنترل می‌گردد. ارزیابی تجربی نشان می‌دهد که کاربران نابینا قادر به درک اشکال ساده با دقت ۸۵٪ و در زمانی میانگین ۴.۳ ثانیه هستند. همچنین، سامانه از کارایی بلادرنگ با زمان پردازش کمتر از یک ثانیه برخوردار بوده و به بهبود ادراک فضایی کاربران منجر شده است. این پژوهش گامی مؤثر در توسعه‌ی واسط‌های لمسی مبتنی بر بینایی ماشین برای توانمندسازی افراد نابینا به‌شمار می‌رود.