В лаборатории СПбГЭТУ "ЛЭТИ" завершили сборку опытного образца навигационного шлема для людей с нарушениями зрения. Устройство, по словам создателей, способно заменить трость и GPS-навигатор, анализируя улицу как полноценный участник движения.
Разработка решает давнюю проблему: привычные ультразвуковые сканеры теряют точность в дождь и снег, а главное — не отличают неподвижный столб от несущегося автомобиля. Новый подход, как сообщили в пресс-службе вуза, предполагает комплексный анализ среды.
Главные мысли за 1 минуту
- Прототип использует оптическую камеру, дальномер и гироскоп для сканирования окружения.
- Алгоритмы компьютерного зрения и сверточные нейросети классифицируют объекты по габаритам, массе, скорости и траектории.
- Устройство формирует персональную зону безопасности и предупреждает о препятствиях через пространственный звук.
- В отличие от ультразвуковых датчиков, система не боится осадков и отличает статичные объекты от движущихся.
- Разработка защищена патентом Российской Федерации на изобретение.
Что скрывается за корпусом шлема
В основе устройства лежит мультисенсорный принцип. На шлеме закреплены оптическая камера и лазерный измеритель дальности — они сканируют пространство каждую миллисекунду. Параллельно гироскоп отслеживает, куда повернута голова пользователя. Весь этот поток данных поступает в вычислительный блок, где работают алгоритмы компьютерного зрения и нейросети.
Как пояснил руководитель проекта, ассистент кафедры биотехнических систем ЛЭТИ Димитриос Палогианнидис, система классифицирует объекты не просто по форме: она оценивает их массу, габариты, скорость и вектор движения. Это позволяет отличить человека, бегущего к переходу, от припаркованного автомобиля или дорожного знака.
«Устройство в реальном времени формирует персональную зону безопасности и через модуль пространственного звука интуитивно предупреждает пользователя о статичных и движущихся препятствиях, динамически корректируя маршрут под изменяющиеся условия среды», — сообщил Палогианнидис.
Почему это лучше обычной трости
Традиционные ультразвуковые навигаторы для незрячих работают по принципу эхолокации: издают сигнал и замеряют время его возвращения. Но в дождь или снег часть сигнала рассеивается, а отражения от мокрых поверхностей искажают картину. Кроме того, ультразвук не способен отличить, скажем, бетонный столб от прохожего — оба выглядят как точка на карте расстояний.
Новый прототип лишен этих недостатков. Оптическая камера в паре с нейросетями анализирует визуальную сцену, а дальномер уточняет расстояния. Даже в условиях плохой погоды, когда видимость падает, система переключается на приоритет данных с дальномера, сохраняя точность.
Разработчики уже оформили патент на изобретение. Испытания прототипа на реальных городских маршрутах запланированы на ближайшие месяцы.
