哈佛团队开发 Mobilio:让视障者手机导航更快更安全

哈佛团队开发的 Mobilio 用手机摄像头、GPS 与音频提示为视障者实时导航,试验中比手杖加 Google Maps 快 13%、室内碰撞少 41%。

对视力正常的人来说,找路和避开障碍几乎是下意识动作;但对盲人或低视力者,这些日常任务可能变得困难甚至危险。哈佛大学团队开发的 Mobilio 试图用一部普通智能手机承担部分导航工作:它结合传感器、摄像头和可定制提示音,在实时规划路线的同时提醒用户避开障碍。

比“手杖加地图”更快、碰撞更少

研究团队在 Nature Biomedical Engineering 发表论文,介绍了 14 名受试者的测试结果。使用 Mobilio 配合手杖的参与者,到达目的地的速度比使用手杖加 Google Maps 的参与者快 13%,室内碰撞次数少 41%。原文指出,Google Maps 的细节程度不足以让视障者安全使用。

需求来自真实使用者

Mobilio 的设计先基于对 100 多名视力受限或无视力者的需求和经验评估。反馈集中指向三项核心需求:沿直线路径获得连续引导;准确、实时的逐向导航;可靠地检测障碍物。

团队还强调了数据视角的差异。Mobilio 的语义分割数据集使用行人视角图像,而不是驾驶员视角图像,因此更适合人行道和斑马线等步行场景。博士生 Raymond Liu 表示,需要更多来自沿人行道行走或户外步行者视角的数据。

Liu 的哥哥就是盲人,这让他更清楚咨询技术真正服务对象的重要性。他说,让真实用户测试设备至关重要,因为很难预测每个人会如何反应,尤其是 blindness and visual impairment 涵盖的类型非常多样。

不依赖昂贵专用硬件

Mobilio 的另一个优势是利用智能手机的普及程度,避开昂贵或难以获取的专用设备。它使用手机摄像头、GPS、惯性检测,以及设备具备时的 LiDAR。Liu 和生物工程助理教授 Patrick Slade 还加入了一个计算机视觉模型,分析摄像头实时视频,并结合用户的步态给出可定制音频提示,从而在行进路线上生成安全路径。

“我们的系统利用智能手机中的传感器、GPS 信息以及人的实际运动,本质上是在生成一个小型自动驾驶式规划,把人从当前位置导航到目的地。”Slade 说。

Liu 认为,Mobilio 的一个关键突破是能在标准智能手机上运行,而不是依赖处理器更快、内存更大的昂贵且不易获得的专用设备。

下一步:更多真实场景测试

哈佛大学约翰·A·保尔森工程与应用科学学院(SEAS)团队计划在更多真实环境中测试 Mobilio,评估它适应用户日常路线、习惯和偏好的能力。

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