Зрительная машина вернула мир слепой изобретательнице
Для живописца ослепнуть – настоящая катастрофа. А если он наряду с этим ещё и учёный, трудящийся в области визуального восприятия человека – это уже ожесточённая ирония. Но как раз личная слепота побудила исследовательницу создать необычный аппарат, вернувший ей зрение.
«Зрительная машина» (Seeing machine), а более официально – «Совокупность машинного видения с отображением на сетчатку» (Retinal Imaging Machine Vision System — RIMVS), создана в Массачусетском технологическом университете (MIT).
Она даёт возможность практически слепым людям просматривать текст а также выполнять виртуальные прогулки по незнакомым строениям, каковые скоро необходимо посетить, дабы запомнить расположение и ориентиры помещений.
На очереди, разумеется, миниатюризация прибора, которая разрешит его забирать и уже конкретно осматривать местность. И основное – ничего не требуется имплантировать в глаза.
Но прежде, чем разобраться в действии RIMVS, необходимо обязательно поведать об истории создания совокупности и об её изобретательнице.
Автором данной необыкновенной автомобили есть Элизабет Голдринг (Elizabeth Goldring) — поэтэсса, учёный и художница из центра передовых изучений визуального восприятия Массачусетского технологического университета (MIT Center for Advanced Visual Studies).
Элизабет Голдринг победила собственную слепоту, думая о таких же несчастных, как она (фото с сайта web.mit.edu).
А началась эта история более 10 лет назад, в то время, когда госпожа Голдринг, ослепшая на глаза в следствии кровоизлияния в сетчатке, в очередной раз посетила собственного доктора Ллойда Аилло (Lloyd Aiello). Он направил Элизабет в университет, где была диагностическая установка — сканирующий лазерный офтальмоскоп (SLO).
Данный прибор, при помощи лазерного луча, разрешает узнать, осталось ли на повреждённой сетчатке ещё хоть мало работоспособных светочувствительных клеток. Для диагностики медики проецировали «бегающим» лазером на сетчатки глаз Голдринг примитивные картины, типа упрощённой фигурки черепахи.
Стало известно, что не смотря на то, что Элизабет не имела возможности видеть «в быту», кое-какие клетки в её глазах ещё трудились и реагировали на броский лазерный луч.
Заметив черепаху, Голдринг не просто обрадовалась. Она тут же захотела большего. Ей пришла в голову идея: «А ведь так возможно спроецировать на сетчатку ещё чего-нибудь».
И она попросила докторов настроить SLO, дабы лазер выписал на сетчатке крупно: «sun» (солнце).
И она заметила это слово! «Это было в первоначальный раз за большое количество месяцев, в то время, когда я заметила слово, для поэта — немыслимое чувство», — делится воспоминаниями Элизабет.
Сканирующий лазерный офтальмоскоп, послуживший отправной точкой изучения (фото с сайта web.mit.edu).
Переживания настроили исследовательницу на рабочий лад. Она сделала вывод, что SLO может многим слепым людям оказать помощь снова что-то заметить.
Тут необходимо пояснить, что у большинства людей с повреждённой в следствии той либо другой болезни сетчаткой кое-какие её клетки ещё живы. Но иногда они не разрешают видеть больше, чем отличие между тьмой и светом. Другие слепые видят «получше», скажем, самую громадную (в десятки сантиметров) букву на испытательной таблице.
Но это чуть ли оказывает помощь им в передвижении по городу, а уж о речи и чтении не идёт.
Думая о проецировании броских линий на сетчатку, Элизабет придумала визуальный язык, слова в котором состоят частично из больших букв, частично из несложной графики. По плану Голдринг, это разрешит кроме того при маленьком числе сохранённых клеток сетчатки выявить изображение слова и, так, просматривать тексты.
Позднее эта предположение блестяще подтвердилась. Но пока необходимо было решить ещё одну проблему. SLO не годилась в качестве массовой и эргономичной автомобили для возвращения зрения. По двум обстоятельствам.
Это громоздкий стационарный аппарат. И это – весьма дорогой аппарат. Он стоит $100 тысяч.
Примеры слов из визуального языка Голдринг: «задавать вопросы», «сумка», «частица (кусочек)», «книга», «дверь», «глаза» (иллюстрации с сайта web.mit.edu).
Так что Голдринг решила создать особую «Зрительную машину», которая была бы меньше и дешевле офтальмоскопа SLO, но наряду с этим превосходила бы его в плане проецирования картин на сетчатку.
За время, пока исследовательница при помощи последовательности учёных из MIT и других университетов, инженеров, медиков и оптиков, и – 30 студентов из того же MIT проектировала и строила чудо-аппарат, врачи вернули ей зрение на одном из глаз.
Но дама не отошла от выдумки, контролируя экспериментальную машину на своём слепом глазу. «До тех пор пока мы не испытали это на вторых людях, я была и создателем, и морской свинкой», — смеётся Элизабет.
Но как, наконец, устроена «Зрительная машина»? Диагностических свойств, как у SLO, её не требовалось, и это уже разрешило упростить конструкцию. Но изобретательница отправилась дальше.
Она заменила дорогой лазер на светодиод – громадной, весьма броский и более-менее недорогой.
Свет от диода проходит через полупрозрачную жидкокристаллическую матрицу, которая под управлением PC формирует чёрно-белое изображение с разрешением 640 х 480 точек, с 8 уровнями серого. Изображение это через совокупность линз проецируется на сетчатку.
Остаётся только добавить программу, которая выводит на ЖК-матрицу слова визуального языка Голдринг либо другие, более сложные изображения — вот и готова «Зрительная машина».
Её цена составила $4 тысячи — в 25 раз меньше, чем у прообраза – диагностической автомобили SLO. А возможности были выше.
Элизабет (на переднем замысле) наблюдает через новую «Зрительную машину», совершая при помощи джойстика виртуальный тур по галерея исскуства. Одна из помощниц Голдринг, Джеки Макконнелл (Jackie McConnell) осуществляет контроль движение «экскурсии» по простому монитору (фото Donna Coveney/MIT).
Через окуляр автомобили (а она проецирует картину лишь на один глаз) Элизабет «гуляла» по виртуальному музею, передвигаясь как в игре, при помощи джойстика. Кроме этого исследовательница имела возможность видеть своим практически слепым глазом изображения интерьеров строений (так, как продемонстрировано на фото в заголовке). Просто так данный слепой глаз только отличает свет и темноту.
Да ещё может уловить какое-то перемещение, в случае если помахать перед лицом рукой. А тут – интерьеры!
А сравнительно не так давно Элизабет проверила собственную «Зрительную машину» на 10 практически слепых людях. У каждого острота зрения на лучшем из глаз не превышала 20/70 (0,35), а у большинства – было намного ниже.
Шесть из 10 больных опознали 10 слов визуального языка Голдринг верно. Ещё двое добровольцев правильно трактовали 9 слов из 10, и два — 8 из 10. А ведь без автомобили все эти больные были через чур слабовидящими, дабы иметь надежду на чтение.
Сейчас эти люди снова смогли разглядеть лицо другого человека а также за автором проекта «ходить» по виртуальным строениям.
Кстати, изобретательница автомобили говорит, что видящие люди, подсказывающие дорогу слепым, часто ошибаются. И возможность пройти по коридору строения, заметить повороты и самому посчитать, к примеру, число дверей до нужной человеку помещения, прежде, чем реально пойти в это место – дорогого стоит. А в том месте, смотришь, и переносной вариант аппарата покажется.
А до тех пор пока госпожа Голдринг собирается обучиться выходить при помощи собственной автомобили в Интернет. Совместно со собственными сотрудниками она трудится над цветной версией RIMVS.
«Практически слепые люди должны снова получить возможность видеть картины в галереях», — говорит Элизабет. Художественная натура.
