通过增强现实为视障人士提供导航

随着人口老龄化日益严重，视力丧失和视力障碍一直是人类福祉的重大问题。香港理工大学 (PolyU) 和滑铁卢大学的研究人员合作发明了一种利用增强现实 (AR) 技术的突破性设备，彻底改变了视障人士在现实世界中的导航方式。这款设备为他们带来了全新的独立和自由感。

研究项目“增强现实障碍物检测”(ObstAR)由理大眼科视光学院副院长(国内和国际事务)兼教授、眼科和视觉研究中心副主任张志强教授领导，与滑铁卢大学眼科和视觉科学学院大学研究主席兼教授、CEVR 首席执行官兼科学总监 Ben Thompson 教授合作。该研究旨在开发一种基于 AR 的导航设备，使视障人士能够最大限度地减少对传统辅助工具(如手杖或他人帮助)的依赖。CEVR 是理大和滑铁卢大学合作开展的项目，隶属于 Health@InnoHK 集群。

张教授表示：“视障人士可能会遭遇各种形式的视力丧失，这可能是由于神经或眼部疾病，甚至是自然老化过程所致。需要量身定制的路线导航解决方案来满足人们的需求。” 张教授专攻老年人和视力康复，领导理大眼科视光学诊所的视力康复诊所。

临床研究的实际应用

该研究结合了临床研究和使用 AR 眼镜和人工智能识别算法构建的导航辅助设备的实际实施，临床研究考察了视障患者和健康参与者在穿越熟悉和不熟悉的障碍物时的行为。

为了增强识别环境和避开障碍物的能力，该设备集成了一套先进的算法，包括避障导航、物体识别和分割、场景识别、文本识别和手势识别。这种综合方法旨在满足患者的各种导航需求，确保安全导航并提高环境意识。

一项关键研究重点是识别特定兴趣区域 (AOI)，例如交通信号灯、斑马线、急转弯和大型横幅。这种个性化指导可以极大地帮助经常走相同路线的用户，因为系统可以根据他们对环境的熟悉程度提供定制支持。

探索新领域

ObstAR 的独特设计在于开发了一种创新的图像分割和信息融合算法，使用 RGB(红、绿、蓝)和深度摄像头实现实时避障导航。这一进步允许在摄像头的捕获范围内识别更远的可导航路径，同时还能更准确地识别使用传统图像分割技术难以识别的障碍物。此外，该团队还旨在整合实时文本转语音指令，以补充 AR 未覆盖的区域，确保为用户提供全面的支持。

值得注意的是，ObstAR 站在辅助技术的前沿，为视障人士提供革命性的解决方案。它在第 49 届日内瓦发明博览会上荣获享有盛誉的“评审团嘉奖金奖”。

张教授表示：“增强现实技术的进步及其日益普及为引入这种新型辅助技术提供了理想的平台。该项目充分展示了技术在提高视障人士生活质量方面的巨大潜力。它有望为视障人士的行动自由和社会包容开辟新的可能性。”

张教授的研究兴趣集中在衰老和低视力研究的心理物理、行为和临床方面。她的主要目标是使用不同的干预措施来改善患者在阅读、移动和导航等日常活动中的功能表现。该研究还旨在建立具有成本效益的视力康复模型，以提高患者的生活质量。

张教授认为，ObstAR 具有深远的潜在影响。用户可以在应对日常挑战时获得信心，从而提高他们的功能表现和整体幸福感。“我们的使命是为视力丧失者重新定义独立性。这不仅仅是创造一种创新产品，而是为他们的生活带来改变和改善，”她说。

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