JP3487804B2 - 盲人用画像認識装具 - Google Patents
盲人用画像認識装具Info
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- JP3487804B2 JP3487804B2 JP2000095451A JP2000095451A JP3487804B2 JP 3487804 B2 JP3487804 B2 JP 3487804B2 JP 2000095451 A JP2000095451 A JP 2000095451A JP 2000095451 A JP2000095451 A JP 2000095451A JP 3487804 B2 JP3487804 B2 JP 3487804B2
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、盲人用画像認識
方法及びその装具に関し、さらに詳細には、画像を人体
の皮膚触覚が感知可能な電気信号に変換する盲人用画像
認識方法及びその装具に関する。
方法及びその装具に関し、さらに詳細には、画像を人体
の皮膚触覚が感知可能な電気信号に変換する盲人用画像
認識方法及びその装具に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、一般に盲人の視覚を補完する方法
として触覚を利用することは既に考えられ、点字や点図
に代表されるように触覚の中の圧覚を利用する技術があ
り利用されている。 そして、これらは物理的に平面上
に突起を生成させるため、静的または固定的には厚紙や
金属等に裏から圧力をかけて突起部分を膨らます方法
や、また動的には複数の突起素子を並べ磁力や空力等に
より突起素子を突出する方法が実用化されている。
として触覚を利用することは既に考えられ、点字や点図
に代表されるように触覚の中の圧覚を利用する技術があ
り利用されている。 そして、これらは物理的に平面上
に突起を生成させるため、静的または固定的には厚紙や
金属等に裏から圧力をかけて突起部分を膨らます方法
や、また動的には複数の突起素子を並べ磁力や空力等に
より突起素子を突出する方法が実用化されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】このような従来の盲人
の視覚を補完する方法では、例えば以下のような問題が
あった。すなわち、前述の如く物理的に突起素子を動作
させる方法で動的に画像を表示するには装置が大きくな
るという問題があった。また、突起素子を動作させるさ
せるための電力が大きくなるという問題があった。この
ため、盲人が歩行移動する際に携帯する補助装具として
利用するのは困難であるという問題があった。さらに、
物理的に平面上に突起物を生成させるため、例えばこの
突起物の生成速度等の理由により自然な動きの表現がで
きないという問題があった。
の視覚を補完する方法では、例えば以下のような問題が
あった。すなわち、前述の如く物理的に突起素子を動作
させる方法で動的に画像を表示するには装置が大きくな
るという問題があった。また、突起素子を動作させるさ
せるための電力が大きくなるという問題があった。この
ため、盲人が歩行移動する際に携帯する補助装具として
利用するのは困難であるという問題があった。さらに、
物理的に平面上に突起物を生成させるため、例えばこの
突起物の生成速度等の理由により自然な動きの表現がで
きないという問題があった。
【０００４】本発明の目的は、盲人に視覚の代わりに触
覚を利用して形状や特性を把握させる点にある。また、
歩行等の移動時にも携帯できる小型で軽量な且つ省電力
設計により長時間使用可能な盲人用画像認識装具を提供
する点にある。
覚を利用して形状や特性を把握させる点にある。また、
歩行等の移動時にも携帯できる小型で軽量な且つ省電力
設計により長時間使用可能な盲人用画像認識装具を提供
する点にある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、前述のごとき
問題に鑑みてなされたもので、被写体を撮影して電子画
像を得る画像撮影部と、この画像撮影部で得られた前記
電子画像に基づいて画像情報を生成する画像処理部と、
前記画像処理部で生成された前記画像情報から装着者に
認識させるべき画像を電気的に描画するための描画信号
を生成する描画信号制御部と、前記装着者の皮膚に接す
るべく装着され、前記描画信号に基づいて前記装着者の
皮膚触覚に電気刺激素子群の走査による電気的刺激を与
えることにより、その電気刺激素子群の走査による電気
的刺激で前記装着者に画像を認識させる電気刺激部とを
備え、前記描画信号制御部は、前記装着者の皮膚触覚が
画像の特徴を認識できるように前記電気的刺激の電気的
な強弱を制御する刺激強度制御回路を備え、さらに前記
装着者の皮膚の湿気の多少により前記刺激強度制御回路
に電気刺激の強弱を制御させるため、前記装着者の皮膚
の湿気を検出する湿感センサ部を備える盲人用画像認識
装具である。これにより、装着者は、被写体を電気的な
刺激として認識できるようになる。また、装着者は、例
えば汗をかいても適正な電気的な刺激を認識できる。
問題に鑑みてなされたもので、被写体を撮影して電子画
像を得る画像撮影部と、この画像撮影部で得られた前記
電子画像に基づいて画像情報を生成する画像処理部と、
前記画像処理部で生成された前記画像情報から装着者に
認識させるべき画像を電気的に描画するための描画信号
を生成する描画信号制御部と、前記装着者の皮膚に接す
るべく装着され、前記描画信号に基づいて前記装着者の
皮膚触覚に電気刺激素子群の走査による電気的刺激を与
えることにより、その電気刺激素子群の走査による電気
的刺激で前記装着者に画像を認識させる電気刺激部とを
備え、前記描画信号制御部は、前記装着者の皮膚触覚が
画像の特徴を認識できるように前記電気的刺激の電気的
な強弱を制御する刺激強度制御回路を備え、さらに前記
装着者の皮膚の湿気の多少により前記刺激強度制御回路
に電気刺激の強弱を制御させるため、前記装着者の皮膚
の湿気を検出する湿感センサ部を備える盲人用画像認識
装具である。これにより、装着者は、被写体を電気的な
刺激として認識できるようになる。また、装着者は、例
えば汗をかいても適正な電気的な刺激を認識できる。
【０００６】前記画像処理部および前記描画信号制御部
は携帯可能なコントロール部本体に備えられ、前記画像
撮影部は前記装着者の頭部顔面に装着されるとともに前
記コントロール部本体に接続され、前記電気刺激部は前
記装着者の額に装着されるとともに前記コントロール部
本体に接続される盲人用画像認識装具である。これによ
り、盲人用画像認識装具としての携帯性が向上し、ま
た、装着者の視点の位置から被写体を撮影することがで
きる。
は携帯可能なコントロール部本体に備えられ、前記画像
撮影部は前記装着者の頭部顔面に装着されるとともに前
記コントロール部本体に接続され、前記電気刺激部は前
記装着者の額に装着されるとともに前記コントロール部
本体に接続される盲人用画像認識装具である。これによ
り、盲人用画像認識装具としての携帯性が向上し、ま
た、装着者の視点の位置から被写体を撮影することがで
きる。
【０００７】前記画像処理部は、前記画像撮影部により
撮影された画像の輪郭を強調する補正を行う輪郭強調抽
出回路を備える盲人用画像認識装具である。これによ
り、装着者は、適正な画像を認識することができる。
撮影された画像の輪郭を強調する補正を行う輪郭強調抽
出回路を備える盲人用画像認識装具である。これによ
り、装着者は、適正な画像を認識することができる。
【０００８】前記画像処理部は、前記画像撮影部により
撮影された画像情報を解析して被写体中の、所定の色を
前記装着者に識別可能に認識させるため、前記所定の色
を抽出する特定色抽出回路を備える盲人用画像認識装具
である。これにより、装着者は、例えば交差点の信号を
認識することができる。なお、前記所定の色とは、例え
ば、赤、青、黄色等である。
撮影された画像情報を解析して被写体中の、所定の色を
前記装着者に識別可能に認識させるため、前記所定の色
を抽出する特定色抽出回路を備える盲人用画像認識装具
である。これにより、装着者は、例えば交差点の信号を
認識することができる。なお、前記所定の色とは、例え
ば、赤、青、黄色等である。
【０００９】上記盲人用画像認識装具は、被写体を撮影
するための十分な光量が得られない場合に赤外線を照射
して反射する光線を前記画像撮影部で撮影させるため、
前記赤外線を照射する赤外線照射部を備えている盲人用
画像認識装具である。これにより、装着者は、暗い場所
でも被写体を認識できる。
するための十分な光量が得られない場合に赤外線を照射
して反射する光線を前記画像撮影部で撮影させるため、
前記赤外線を照射する赤外線照射部を備えている盲人用
画像認識装具である。これにより、装着者は、暗い場所
でも被写体を認識できる。
【００１０】前記画像撮影部と、前記赤外線照射部と、
及び前記湿感センサ部とは、前記装着者の頭部顔面に装
着されるべき一体型ゴーグルに組み込まれている記載の
盲人用画像認識装具である。これにより、装着者の目の
位置と同じような視点を得ることができる。
及び前記湿感センサ部とは、前記装着者の頭部顔面に装
着されるべき一体型ゴーグルに組み込まれている記載の
盲人用画像認識装具である。これにより、装着者の目の
位置と同じような視点を得ることができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を、図面を参
照して説明する。図１は本実施に係る盲人用画像認識装
具１の外観の概略を示す概略図である。図２は、盲人用
画像認識装具１の内部の概略の構成を示す概略図であ
る。図３は、電気刺激部７を説明する説明図である。図
４は、電気刺激部７を説明する説明図である。図５は、
電気刺激部７を説明する説明図である。なお、以下の説
明において、電気刺激部７、画像撮影部１１、赤外線照
射部１３、画像処理部２１、描画信号制御部２３、電源
供給部２５、シャッタ速度調節回路２７、画像ブレ補正
回路２９、輪郭強調抽出回路３１、特定色抽出回路３
３、描画信号生成回路３５、刺激強度制御回路３７、音
声合成出力部３９、湿感センサ部４１、フィールド走査
回路４３は、装置、回路、ソフトウェア等のいずれによ
っても実現されるものである。また、触覚には装着者の
皮膚触覚（痛覚、温覚、冷覚、圧覚を含む）から本例で
は以下痛覚を例として説明する。画像とは動画、静止
画、文字、数字等を含むものである。
照して説明する。図１は本実施に係る盲人用画像認識装
具１の外観の概略を示す概略図である。図２は、盲人用
画像認識装具１の内部の概略の構成を示す概略図であ
る。図３は、電気刺激部７を説明する説明図である。図
４は、電気刺激部７を説明する説明図である。図５は、
電気刺激部７を説明する説明図である。なお、以下の説
明において、電気刺激部７、画像撮影部１１、赤外線照
射部１３、画像処理部２１、描画信号制御部２３、電源
供給部２５、シャッタ速度調節回路２７、画像ブレ補正
回路２９、輪郭強調抽出回路３１、特定色抽出回路３
３、描画信号生成回路３５、刺激強度制御回路３７、音
声合成出力部３９、湿感センサ部４１、フィールド走査
回路４３は、装置、回路、ソフトウェア等のいずれによ
っても実現されるものである。また、触覚には装着者の
皮膚触覚（痛覚、温覚、冷覚、圧覚を含む）から本例で
は以下痛覚を例として説明する。画像とは動画、静止
画、文字、数字等を含むものである。
【００１２】初めに、図１を参照して、この盲人用画像
認識装具１の外観を説明する。この盲人用画像認識装具
１の外観はコントロール部本体３に接続ケーブル５を介
して電気刺激部７が接続されている。そして、この電気
刺激部７は一体型ゴーグル９に取り付けられて、例えば
装着者の額に固定されるものである。この一体型ゴーグ
ル９には、画像撮影部１１と、被写体の光量が十分得ら
れない時に、赤外線を照射して反射する光線を画像撮影
部１１で撮影させるための赤外線照射部１３とが組込ま
れている。前記画像撮影部１１は、例えばＣＣＤ（Ｃｈ
ａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ：電化結合素
子）部品またはＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ
ＭＯＳ：相補型金属酸化膜半導体）部品等で構成され
る小型電子カメラからなるものである。また、前記画像
撮影部１１は装着者の目の位置に近い場所に設置される
ため装着者の目の位置と同じような視点を得ることが容
易にできるようになる。前記コントロール部本体３の外
観には、さらに、電源のオン、オフや電気刺激の強弱を
調整する電源スイッチ付強度調節ダイヤル１５と、例え
ばトレーニング用の画像を入力させるための外部入力端
子１７と、どういう画像が描画されているかを出力させ
るための外部出力端子１９とが備えられている。これら
外部入力端子１７を備えることにより、例えば丸、四
角、三角等の形状を画像として入力して画像を痛覚刺激
により認識させるためのトレーニング等を盲人に対して
行うことができる。
認識装具１の外観を説明する。この盲人用画像認識装具
１の外観はコントロール部本体３に接続ケーブル５を介
して電気刺激部７が接続されている。そして、この電気
刺激部７は一体型ゴーグル９に取り付けられて、例えば
装着者の額に固定されるものである。この一体型ゴーグ
ル９には、画像撮影部１１と、被写体の光量が十分得ら
れない時に、赤外線を照射して反射する光線を画像撮影
部１１で撮影させるための赤外線照射部１３とが組込ま
れている。前記画像撮影部１１は、例えばＣＣＤ（Ｃｈ
ａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ：電化結合素
子）部品またはＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ
ＭＯＳ：相補型金属酸化膜半導体）部品等で構成され
る小型電子カメラからなるものである。また、前記画像
撮影部１１は装着者の目の位置に近い場所に設置される
ため装着者の目の位置と同じような視点を得ることが容
易にできるようになる。前記コントロール部本体３の外
観には、さらに、電源のオン、オフや電気刺激の強弱を
調整する電源スイッチ付強度調節ダイヤル１５と、例え
ばトレーニング用の画像を入力させるための外部入力端
子１７と、どういう画像が描画されているかを出力させ
るための外部出力端子１９とが備えられている。これら
外部入力端子１７を備えることにより、例えば丸、四
角、三角等の形状を画像として入力して画像を痛覚刺激
により認識させるためのトレーニング等を盲人に対して
行うことができる。
【００１３】次に、図２を参照して前記コントロール部
本体３の内部の概略の構成を説明する。このコントロー
ル部本体３の内部は、画像処理部２１と、描画信号制御
部２３と、小型で軽量な電源供給部２５とを備えてい
る。
本体３の内部の概略の構成を説明する。このコントロー
ル部本体３の内部は、画像処理部２１と、描画信号制御
部２３と、小型で軽量な電源供給部２５とを備えてい
る。
【００１４】前記画像処理部２１は、撮影された画像の
ブレを補正する画像ブレ補正回路２９と、撮影された被
写体の輪郭を強調するために輪郭を抽出する輪郭強調抽
出回路３１と、例えば赤色、青色、黄色等の特定の色を
抽出する特定色抽出回路３３とを備えている。また、こ
の画像処理部２１には、前記赤外線照射部１３と、前記
外部入力端子１７とがケーブル等により接続されてい
る。
ブレを補正する画像ブレ補正回路２９と、撮影された被
写体の輪郭を強調するために輪郭を抽出する輪郭強調抽
出回路３１と、例えば赤色、青色、黄色等の特定の色を
抽出する特定色抽出回路３３とを備えている。また、こ
の画像処理部２１には、前記赤外線照射部１３と、前記
外部入力端子１７とがケーブル等により接続されてい
る。
【００１５】前記描画信号制御部２３は、画像データを
電気的信号に変換する描画信号生成回路３５と、電気的
な強弱を制御する刺激強度制御回路３７とを備えてい
る。また、この描画信号制御部２３には、どういう画像
を描画しているかを出力してモニター等を行うための外
部出力端子１９と、音声合成出力部３９と、電気的強弱
を調整するため装着者の皮膚の湿量を検出する湿感セン
サ部４１とがケーブル等により接続されている。なお、
前記湿感センサ部４１は一体型ゴーグル９に組み込まれ
ている。
電気的信号に変換する描画信号生成回路３５と、電気的
な強弱を制御する刺激強度制御回路３７とを備えてい
る。また、この描画信号制御部２３には、どういう画像
を描画しているかを出力してモニター等を行うための外
部出力端子１９と、音声合成出力部３９と、電気的強弱
を調整するため装着者の皮膚の湿量を検出する湿感セン
サ部４１とがケーブル等により接続されている。なお、
前記湿感センサ部４１は一体型ゴーグル９に組み込まれ
ている。
【００１６】一方、前記画像撮影部１１は、被写体を撮
影するシャッタ時間を制御するシャッタ速度調節回路２
７を備えている。
影するシャッタ時間を制御するシャッタ速度調節回路２
７を備えている。
【００１７】また、前記電気刺激部７は、電気信号の走
査を制御するフィールド走査回路４３を備えている。こ
こで、フィールド走査回路４３に制御される電気刺激部
７の概略の構成を図３、図４、及び図５を参照して説明
する。なお、本例においてフィールド走査とは、例えば
電気刺激素子をマトリックス状に並べてＸ軸フィールド
単位に走査して通電させる方法である。また、本例では
以下で説明するように、ある走査線を構成する電気刺激
素子４７を一方向から他方向に連続に１時点で１素子し
か通電させないものである。これにより、複数素子間の
誤通電発生を回避して適正な描画刺激を確保することが
できる。なお、本実施形態においては、一般に知られた
インターレース走査、プログレッシブ走査、あるいは、
その他の走査方法を適用することができる。
査を制御するフィールド走査回路４３を備えている。こ
こで、フィールド走査回路４３に制御される電気刺激部
７の概略の構成を図３、図４、及び図５を参照して説明
する。なお、本例においてフィールド走査とは、例えば
電気刺激素子をマトリックス状に並べてＸ軸フィールド
単位に走査して通電させる方法である。また、本例では
以下で説明するように、ある走査線を構成する電気刺激
素子４７を一方向から他方向に連続に１時点で１素子し
か通電させないものである。これにより、複数素子間の
誤通電発生を回避して適正な描画刺激を確保することが
できる。なお、本実施形態においては、一般に知られた
インターレース走査、プログレッシブ走査、あるいは、
その他の走査方法を適用することができる。
【００１８】図３を参照するに、前記電気刺激部７は装
着者の額に電気的刺激を効果的に与えるため、ゴムや布
またはプラスチック等の材質に粘着性と絶縁性とを備え
た物質を施す粘着絶縁処理を行い皮膚表面に密着させる
ことができる電気素子保持板４５を備えている。これに
より、装着者の例えば頭部に密着させるように固定する
ことができる。この電気素子保持板４５には皮膚触覚を
感電特性により電気的に刺激する正負一対の導子電極か
らなる電気刺激素子４７がマトリックス状に配列されて
いる。
着者の額に電気的刺激を効果的に与えるため、ゴムや布
またはプラスチック等の材質に粘着性と絶縁性とを備え
た物質を施す粘着絶縁処理を行い皮膚表面に密着させる
ことができる電気素子保持板４５を備えている。これに
より、装着者の例えば頭部に密着させるように固定する
ことができる。この電気素子保持板４５には皮膚触覚を
感電特性により電気的に刺激する正負一対の導子電極か
らなる電気刺激素子４７がマトリックス状に配列されて
いる。
【００１９】本例では、電気刺激素子４７が例えば縦８
０個、横２４０個並べてあり合計１９２００個の前記電
気刺激素子４７が並べられ電気表示板の如く構成されて
いる（電気刺激素子群という）。個々の電気刺激素子４
７は図示しない正負の導子電極を例えば０．２ｍｍ乃至
０．４ｍｍ間隔で並べ、その間に低電圧（例えば７Ｖ）
の微弱電流（例えば２０ｍＡ）を極短時間断続信号（パ
ルス信号）として流すことによって、導子電極に触れる
皮膚触覚（例えば装着者の触覚のうち痛覚）に電気的刺
激を与える構成になっている。そして、この電気刺激素
子４７は上述の如くマトリックス状に配列して描画信号
に合わせ通電するが、同時に複数の電気刺激素子４７が
通電すると密着した皮膚表面５１の導電性により電気刺
激素子４７間の誤通電状況が発生するため、各電気刺激
素子４７への通電はフィールド走査方式を採用して１時
点で１電気刺激素子しか通電させない構成になってい
る。
０個、横２４０個並べてあり合計１９２００個の前記電
気刺激素子４７が並べられ電気表示板の如く構成されて
いる（電気刺激素子群という）。個々の電気刺激素子４
７は図示しない正負の導子電極を例えば０．２ｍｍ乃至
０．４ｍｍ間隔で並べ、その間に低電圧（例えば７Ｖ）
の微弱電流（例えば２０ｍＡ）を極短時間断続信号（パ
ルス信号）として流すことによって、導子電極に触れる
皮膚触覚（例えば装着者の触覚のうち痛覚）に電気的刺
激を与える構成になっている。そして、この電気刺激素
子４７は上述の如くマトリックス状に配列して描画信号
に合わせ通電するが、同時に複数の電気刺激素子４７が
通電すると密着した皮膚表面５１の導電性により電気刺
激素子４７間の誤通電状況が発生するため、各電気刺激
素子４７への通電はフィールド走査方式を採用して１時
点で１電気刺激素子しか通電させない構成になってい
る。
【００２０】また、図４に示すように、拡大部４９のマ
トリックス状内を矢印の方向にＸ軸フィールド走査して
順次電気的刺激の線画を上下に並べられるようになって
いる。そして、図５に示すように例えば装着者の額の皮
膚５１の触覚に電気的な刺激を与えて画像を認識させる
ようになっている。
トリックス状内を矢印の方向にＸ軸フィールド走査して
順次電気的刺激の線画を上下に並べられるようになって
いる。そして、図５に示すように例えば装着者の額の皮
膚５１の触覚に電気的な刺激を与えて画像を認識させる
ようになっている。
【００２１】上述のように構成された盲人用画像認識装
具１の動作を説明する。この盲人用画像認識装具１は、
例えば装着者が装着して歩行等を行う。本例では電気刺
激部７を装着者額の皮膚表面５１に固定する。この電気
刺激部７は接続ケーブル５によりコントロール部本体３
に接続されて制御されるものである。すなわち、装着者
が電源スイッチ付強度調節ダイヤル１５により電源をい
れて歩行を開始する。これにより、装着者頭部顔面のゴ
ーグルに組込まれた画像撮影部１１が装着者の目の方向
の被写体を撮影する。この撮影はシャッタ速度調節回路
２７がシャッタ速度を調節して最適画像を得ることがで
きるようになっている。
具１の動作を説明する。この盲人用画像認識装具１は、
例えば装着者が装着して歩行等を行う。本例では電気刺
激部７を装着者額の皮膚表面５１に固定する。この電気
刺激部７は接続ケーブル５によりコントロール部本体３
に接続されて制御されるものである。すなわち、装着者
が電源スイッチ付強度調節ダイヤル１５により電源をい
れて歩行を開始する。これにより、装着者頭部顔面のゴ
ーグルに組込まれた画像撮影部１１が装着者の目の方向
の被写体を撮影する。この撮影はシャッタ速度調節回路
２７がシャッタ速度を調節して最適画像を得ることがで
きるようになっている。
【００２２】続いて、画像撮影部１１で撮影して生成し
た電子画像の画像情報Ｇｉが画像処理部２１に送られ
て、この画像処理部２１が画像情報Ｇｉに適正な処理を
行う。すなわち、この画像処理部２１に備えられた画像
ブレ補正回路２９が例えばブレにより画像の輪郭の曖昧
な箇所等を補正する処理を行う。これにより、被写体を
撮影する際に画像がブレてもこの画像のブレを修正する
ことができる。この補正された画像情報Ｇｉを画像処理
部２１に備えられた輪郭強調抽出回路３１が画像情報Ｇ
ｉの輪郭をディジタル処理して抽出をする。また、この
輪郭強調抽出回路３１は抽出した輪郭を装着者が認識し
易いように強調するようになっている。
た電子画像の画像情報Ｇｉが画像処理部２１に送られ
て、この画像処理部２１が画像情報Ｇｉに適正な処理を
行う。すなわち、この画像処理部２１に備えられた画像
ブレ補正回路２９が例えばブレにより画像の輪郭の曖昧
な箇所等を補正する処理を行う。これにより、被写体を
撮影する際に画像がブレてもこの画像のブレを修正する
ことができる。この補正された画像情報Ｇｉを画像処理
部２１に備えられた輪郭強調抽出回路３１が画像情報Ｇ
ｉの輪郭をディジタル処理して抽出をする。また、この
輪郭強調抽出回路３１は抽出した輪郭を装着者が認識し
易いように強調するようになっている。
【００２３】さらに、前記画像処理部２１は、この画像
処理部２１に備えられた特定色抽出回路３３により画像
情報Ｇｉを解析して特定色（赤、青、黄等）の画像情報
Ｇｉを抽出する。なお、この画像処理部２１には、赤外
線照射部１３が接続されている。この赤外線照射部１３
は、上述のように被写体の光量が十分に得られないとき
に、赤外線を照射して反射する光線を例えば小型電子カ
メラ等で撮影させるようになっている。これにより、装
着者は、例えば暗い状態でも画像を認識することができ
るようになる。
処理部２１に備えられた特定色抽出回路３３により画像
情報Ｇｉを解析して特定色（赤、青、黄等）の画像情報
Ｇｉを抽出する。なお、この画像処理部２１には、赤外
線照射部１３が接続されている。この赤外線照射部１３
は、上述のように被写体の光量が十分に得られないとき
に、赤外線を照射して反射する光線を例えば小型電子カ
メラ等で撮影させるようになっている。これにより、装
着者は、例えば暗い状態でも画像を認識することができ
るようになる。
【００２４】続いて上述の画像処理部２１の処理で生成
され編集された編集画像情報ＥＧｉを描画信号制御部２
３が受け取る。その後、この描画信号制御部２３に備え
られた描画信号生成回路３５がこの編集画像情報ＥＧｉ
から電気刺激部７で装着者の皮膚の触覚を刺激するため
の基になる信号を生成する。さらに、この描画信号制御
部２３に備えられた刺激強度制御回路３７により電気的
刺激の強度を制御することができるようになっている。
これにより、上述の例えば特定色を識別できる信号に変
換できるようになる。
され編集された編集画像情報ＥＧｉを描画信号制御部２
３が受け取る。その後、この描画信号制御部２３に備え
られた描画信号生成回路３５がこの編集画像情報ＥＧｉ
から電気刺激部７で装着者の皮膚の触覚を刺激するため
の基になる信号を生成する。さらに、この描画信号制御
部２３に備えられた刺激強度制御回路３７により電気的
刺激の強度を制御することができるようになっている。
これにより、上述の例えば特定色を識別できる信号に変
換できるようになる。
【００２５】また描画信号制御部２３に接続された音声
合成出力部３９より特定の描画信号を音声信号に変換し
て出力するようになっている。これにより、特定色に対
しては音声で装着者に知らせることができる。例えば交
通信号機の色を音声で装着者に伝えることができるため
安全性を担保できる。
合成出力部３９より特定の描画信号を音声信号に変換し
て出力するようになっている。これにより、特定色に対
しては音声で装着者に知らせることができる。例えば交
通信号機の色を音声で装着者に伝えることができるため
安全性を担保できる。
【００２６】さらに、この描画信号制御部２３に接続さ
れた湿感センサ部４１が皮膚の湿気を検出してこの湿気
の量に応じた電気的信号の強度を制御することができる
ようになっている。これにより、例えば装着者が汗をか
いたときは電気的な刺激を弱めるため適正な電気的刺激
を得ることができる。
れた湿感センサ部４１が皮膚の湿気を検出してこの湿気
の量に応じた電気的信号の強度を制御することができる
ようになっている。これにより、例えば装着者が汗をか
いたときは電気的な刺激を弱めるため適正な電気的刺激
を得ることができる。
【００２７】上述の各処理で生成された描画信号を電気
刺激部７が受け取る。そして、この電気刺激部７は、皮
膚触覚を感電特性により電気的に刺激する正負一対の導
子電極からなる電気刺激素子４７を構成要素とし、複数
の電気刺激素子４７をマトリックス状に配列してＸ軸フ
ィールド単位に走査した線画を並べて１枚の画像にする
フィールド走査回路４３により、例えば１／２０秒乃至
１／３０秒で１枚（１コマまたは１画面）の画像を電気
的刺激として電気刺激部７が装着者の皮膚触覚を刺激す
る。これにより、例えば、装着者の額（頭部）等の皮膚
触覚に対して微弱電流による複数の電気的刺激発生素子
を使って刺激を与え、その刺激位置から動画像を認識す
ることができるようになる。
刺激部７が受け取る。そして、この電気刺激部７は、皮
膚触覚を感電特性により電気的に刺激する正負一対の導
子電極からなる電気刺激素子４７を構成要素とし、複数
の電気刺激素子４７をマトリックス状に配列してＸ軸フ
ィールド単位に走査した線画を並べて１枚の画像にする
フィールド走査回路４３により、例えば１／２０秒乃至
１／３０秒で１枚（１コマまたは１画面）の画像を電気
的刺激として電気刺激部７が装着者の皮膚触覚を刺激す
る。これにより、例えば、装着者の額（頭部）等の皮膚
触覚に対して微弱電流による複数の電気的刺激発生素子
を使って刺激を与え、その刺激位置から動画像を認識す
ることができるようになる。
【００２８】上述の如く装着者は被写体を、例えば電気
的な信号で皮膚の触覚が認識することができるようにな
り歩行等を適正に行うことができるようになる。なお、
この発明は、上述の実施の形態に限定されることなく、
適宜な変更を行うことにより、その他の態様で実施し得
るものである。本例では電気刺激を装着者の額の皮膚触
覚で感知する構成になっているが、例えば顔部、手の平
や甲、指先等の箇所の皮膚触覚でも良いことは勿論であ
る。
的な信号で皮膚の触覚が認識することができるようにな
り歩行等を適正に行うことができるようになる。なお、
この発明は、上述の実施の形態に限定されることなく、
適宜な変更を行うことにより、その他の態様で実施し得
るものである。本例では電気刺激を装着者の額の皮膚触
覚で感知する構成になっているが、例えば顔部、手の平
や甲、指先等の箇所の皮膚触覚でも良いことは勿論であ
る。
【００２９】
【発明の効果】上述の如く本発明によれば、例えば、電
気刺激を装着者の皮膚触覚に与えることにより、凹凸表
示する機械的構造が不要となり、画像表示板を小型で軽
量な省電力型にすることができ、盲人用の画像認識用の
補助装具としての携帯性を格段に向上させることができ
るという効果がある。また、描画速度が物理的な動きに
比べて早いため自然な動きの動画像を認識させるための
電気的刺激として表現できるという効果がある。
気刺激を装着者の皮膚触覚に与えることにより、凹凸表
示する機械的構造が不要となり、画像表示板を小型で軽
量な省電力型にすることができ、盲人用の画像認識用の
補助装具としての携帯性を格段に向上させることができ
るという効果がある。また、描画速度が物理的な動きに
比べて早いため自然な動きの動画像を認識させるための
電気的刺激として表現できるという効果がある。
【図１】盲人用画像認識装具の外観の概略を示す概略図
である。
である。
【図２】盲人用画像認識装具の内部の概略の構成を示す
概略図である。
概略図である。
【図３】電気刺激部を説明する説明図である。
【図４】電気刺激部を説明する説明図である。
【図５】電気刺激部を説明する説明図である。
１ 盲人画像認識装具
３ コントロール部本体
５ 接続ケーブル
７ 電気刺激部
９ 一体型ゴーグル
１１ 画像撮影部
１３ 赤外線照射部
１５ 電源スイッチ付強度調節ダイヤル
１７ 外部入力端子
１９ 外部出力端子
２１ 画像処理部
２３ 描画信号制御部
２５ 電源供給部
２７ シャッタ速度調節回路
２９ 画像ブレ補正回路
３１ 輪郭強調抽出回路
３３ 特定色抽出回路
３５ 描画信号生成回路
３７ 刺激強度制御回路
３９ 音声合成出力部
４１ 湿感センサ部
４３ フィールド走査回路
４５ 粘着絶縁素子保持板
４７ 電気刺激素子
４９ 拡大部
５１ 皮膚表面
Claims (6)
- 【請求項１】 被写体を撮影して電子画像を得る画像撮
影部と、この画像撮影部で得られた前記電子画像に基づ
いて画像情報を生成する画像処理部と、前記画像処理部
で生成された前記画像情報から装着者に認識させるべき
画像を電気的に描画するための描画信号を生成する描画
信号制御部と、前記装着者の皮膚に接するべく装着さ
れ、前記描画信号に基づいて前記装着者の皮膚触覚に電
気刺激素子群の走査による電気的刺激を与えることによ
り、この電気刺激素子群の走査による電気的刺激で前記
装着者に画像を認識させる電気刺激部とを備え、 前記描画信号制御部は、前記装着者の皮膚触覚が画像の
特徴を認識できるように前記電気的刺激の電気的な強弱
を制御する刺激強度制御回路を備え、さらに前記装着者
の皮膚の湿気の多少により前記刺激強度制御回路に電気
刺激の強弱を制御させるため、前記装着者の皮膚の湿気
を検出する湿感センサ部を備えることを特徴とする盲人
用画像認識装具。 - 【請求項２】 前記画像処理部および前記描画信号制御
部は携帯可能なコントロール部本体に備えられ、前記画
像撮影部は前記装着者の頭部顔面に装着されるとともに
前記コントロール部本体に接続され、前記電気刺激部は
前記装着者の額に装着されるとともに前記コントロール
部本体に接続されることを特徴とする請求項１に記載の
盲人用画像認識装具。 - 【請求項３】 前記画像処理部は、前記画像撮影部によ
り撮影された画像の輪郭を強調する補正を行う輪郭強調
抽出回路を備えることを特徴とする請求項１又は請求項
２記載の盲人用画像認識装具。 - 【請求項４】 前記画像処理部は、前記画像撮影部によ
り撮影された画像情報を解析して被写体中の、所定の色
を前記装着者に識別可能に認識させるため、前記所定の
色を抽出する特定色抽出回路を備えることを特徴とする
請求項１乃至請求項３のいずれか１項記載の盲人用画像
認識装具。 - 【請求項５】 上記盲人用画像認識装具は、被写体を撮
影するための十分な光量が得られない場合に赤外線を照
射して反射する光線を前記画像撮影部で撮影させるた
め、前記赤外線を照射する赤外線照射部を備えているこ
とを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項記
載の盲人用画像認識装具。 - 【請求項６】 前記画像撮影部と、前記赤外線照射部
と、及び前記湿感センサ部とは、前記装着者の頭部顔面
に装着されるべき一体型ゴーグルに組み込まれているこ
とを特徴とする請求項５に記載の盲人用画像認識装具。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000095451A JP3487804B2 (ja) | 2000-03-30 | 2000-03-30 | 盲人用画像認識装具 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000095451A JP3487804B2 (ja) | 2000-03-30 | 2000-03-30 | 盲人用画像認識装具 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001285679A JP2001285679A (ja) | 2001-10-12 |
| JP3487804B2 true JP3487804B2 (ja) | 2004-01-19 |
Family
ID=18610351
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000095451A Expired - Lifetime JP3487804B2 (ja) | 2000-03-30 | 2000-03-30 | 盲人用画像認識装具 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3487804B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8920174B2 (en) | 2005-12-08 | 2014-12-30 | The University Of Tokyo | Electric tactile display |
| KR102006151B1 (ko) | 2012-11-27 | 2019-10-10 | 삼성디스플레이 주식회사 | 터치를 인식하고 전기 촉각 자극을 제공하는 표시 장치 및 그 구동 방법 |
| CN111428583B (zh) * | 2020-03-05 | 2023-05-12 | 同济大学 | 一种基于神经网络和触觉点阵的视觉补偿方法 |
| US20230355973A1 (en) * | 2020-09-24 | 2023-11-09 | University Of Southern California | System and method for restoring color perception to the blind |
-
2000
- 2000-03-30 JP JP2000095451A patent/JP3487804B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2001285679A (ja) | 2001-10-12 |
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