Erstes audiovisuelles System mit akustischer Unterstützung für Sehbehinderte

Das System EyeSynth arbeitet mit akustischer Unterstützung und der Interpretationsfähigkeit des Gehirns, um Sehbehinderten die bislang genauesten Details über ihre Umgebung zu vermitteln.

Gesundheit

Angaben der Weltgesundheitsorganisation zufolge leben weltweit 285 Millionen Menschen mit einer Sehbehinderung – eine Zahl, die mit der zunehmenden Überalterung und Häufigkeit von Krankheiten wie Typ-2-Diabetes, die das Sehvermögen schädigen, immer weiter steigt. Mangels wirksamer Therapien sind Sehbehinderte auf Hilfsmittel wie Blindenstock oder -hunde angewiesen. Damit können sie Hindernissen zwar ausweichen, trotzdem aber keine genaueren Details in der Umgebung erkennen. Das EU-finanzierte Projekt EyeSynth entwickelte für Sehbehinderte nun ein audiovisuelles System, bestehend aus einer Brille mit integrierten Kameras, die die Umgebung in 3D erfassen. In Verbindung mit einem Mikrocomputer werden aus den erfassten Daten abstrakte Töne erzeugt, aus denen sich räumliche Informationen ableiten lassen. Eine radikal neue Lösung Die Grundlage, auf der das EyeSynth-System konzipiert wurde, war keine technologische Neuerung, sondern das Gehirn. „Das von uns entwickelte System beschreibt die Umgebung nicht mit Worten, sondern liefert räumliche Rohdaten, die dann vom Gehirn des Nutzers dekodiert werden. Entscheidend für das Konzept der anwenderfreundlichen und effektiven Benutzeroberfläche war die Zusammenarbeit mit unseren Testern“, erläutert Projektkoordinator Antonio Quesada. Das Team kalibrierte auf der Grundlage von Nutzerfeedbacks im Verlauf vieler Tests einen Algorithmus, mit dem der Nutzer Formen und Räume identifizieren, Tiefen bestimmen und Objekte genau lokalisieren kann. „Das System funktioniert intuitiv, sodass es in durchschnittlich 45 Minuten bis eineinhalb Stunden gelingt, einfache Objekte zu erkennen oder im Büro Hindernissen auszuweichen“, sagt Quesada. Die beiden Hauptelemente des Systems sind eine Brille und eine Bildverarbeitungseinheit. Letztere ist ein kleiner Prozessor von der Größe eines Smartphones mit internem Akku für die Stromversorgung, an den sich auch eine normale USB-Powerbank anschließen lässt. Das Ergebnis ist eine leichte Brille, die die Bewegungsfreiheit nicht einschränkt. Das System umfasst zwei Bildverarbeitungsmodi mit hoher Bildfrequenz (60 Bilder pro Sekunde). Im Modus „Ortung“ (Tracking) wird nur die ‚mittlere Reihe‘ des Bildes analysiert, wobei der Nutzer den Kopf von links nach rechts bewegt, ähnlich wie mit einem Blindenstock. Im Modus „Vollpanorama“ wird die gesamte Umgebung ringsum dargestellt, was deutlich mehr akustische Informationen liefert und die Ortung hinfällig macht. Je nach Nutzung im Alltag kann die Entfernung bei beiden Modi auf 0,8 bis 6 Meter eingestellt werden, da sich so vor allem Hindernisse auf der Straße gut erkennen lassen. Die 3D-Daten werden akustisch in Echtzeit übertragen und klingen wie Meeresrauschen. Gestaltung und Klangfarbe entsprechen dabei den erfassten Formen. Die akustische Übertragung erfolgt direkt über den Schädelknochen, sodass die Ohren frei hören können. „Wir entschieden uns gegen gesprochene Sprache, weil einerseits verbale Beschreibungen zu sehr ablenken, und wir andererseits verschiedene Sprachversionen hätten erstellen müssen“, sagt Quesada. Da die Tests in erster Linie für blinde Nutzer konzipiert waren, führte die Forschergruppe eine medizinische Studie am Provinzkrankenhaus Castellón in Spanien durch, an der Augenärzte mitwirkten, die mit Sehbehinderten arbeiten. Bisher waren diese Ergebnisse durchaus ermutigend. Mehr Selbstbestimmung durch Technologie EyeSynth macht sehbehinderte Menschen unabhängiger und selbstständiger, verhindert Zusammenstöße und Unfälle mit physischen Hindernissen und unterstützt bei der Orientierung an unbekannten Orten. Geplant ist, noch in diesem Sommer die erste Version in die Läden zu bringen. „Künftig sollen weitere Funktionen wie Gesichtserkennung und Text hinzukommen“, sagt Quesada. „Um einen selbstbestimmten Alltag zu fördern, etwa in der Schule, am Arbeitsplatz und in der Freizeit und damit die Lebensqualität zu verbessern, werden wir auch weiterhin die Meinung der Nutzer einholen.“

Schlüsselbegriffe

EyeSynth, blind, Sehbehinderung, Kameras, akustisch, Schall, Sonar, 3D, Akustik, Brille, Smartphone

Audio-Visual System for the Blind Allowing Visually Impaired to See Through Hearing

Erstes audiovisuelles System mit akustischer Unterstützung für Sehbehinderte

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