RU2223552C2 - Method for presenting video information - Google Patents

Method for presenting video information Download PDF

Info

Publication number
RU2223552C2
RU2223552C2 RU2001132665/12A RU2001132665A RU2223552C2 RU 2223552 C2 RU2223552 C2 RU 2223552C2 RU 2001132665/12 A RU2001132665/12 A RU 2001132665/12A RU 2001132665 A RU2001132665 A RU 2001132665A RU 2223552 C2 RU2223552 C2 RU 2223552C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
image
points
plane
video information
convex
Prior art date
Application number
RU2001132665/12A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2001132665A (en
Inventor
А.Д. Кухарев
Г.И. Соколова
В.В. Квашенников
Ю.К. Гришин
Original Assignee
Федеральное государственное унитарное предприятие "Калужский научно-исследовательский институт телемеханических устройств"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное унитарное предприятие "Калужский научно-исследовательский институт телемеханических устройств" filed Critical Федеральное государственное унитарное предприятие "Калужский научно-исследовательский институт телемеханических устройств"
Priority to RU2001132665/12A priority Critical patent/RU2223552C2/en
Publication of RU2001132665A publication Critical patent/RU2001132665A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2223552C2 publication Critical patent/RU2223552C2/en

Links

Abstract

FIELD: representing color images in form perceived by persons with depraved vision. SUBSTANCE: image is represented in the form of plurality of dots on plane. Any dot out of this plurality may be in one of two states, either flat or convex. Pluralities of flat or convex dots correspond to outlines of separate image components or to image areas enclosed by these outlines. Video information is perceived by tactile sensing of image dots. The latter have flag in the form of audio signal unambiguously corresponding to dot color. Image surface is divided into areas whose boundaries with main surface of image are physically perceptible by touch. Boundaries of areas are marked by means of repetitive bulges whose repetition rate varies depending on area coordinates on image plane. EFFECT: enhanced self-descriptiveness of image perceived. 3 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к тифлотехнике и предназначено для представления видеоинформации, в частности цветных изображений, в виде, доступном для восприятия человеком с ограниченными физическими возможностями по зрению. The invention relates to tiflotekhnika and is intended to represent video information, in particular color images, in a form that is accessible for perception by a person with visual disabilities.

Способ представления видеоинформации, описанный в настоящей заявке, применим для представления цветных изображений, имеющих достаточно четко выраженный контур отдельных деталей изображения. В предлагаемом способе используют осязательное восприятие изображения с возможностью слухового восприятия информации о цвете участка изображения и осязательного восприятия местоположения этого участка изображения на плоскости. При этом актуальной является задача оптимизации взаимно однозначного представления звуковыми сигналами информации о цвете с точки зрения точности и скорости слухового восприятия и возможности сопровождения этой информации координатами участка изображения. The method of presenting video information described in this application is applicable for the presentation of color images having a sufficiently distinct outline of individual image details. The proposed method uses tactile perception of the image with the possibility of auditory perception of information about the color of the image and tactile perception of the location of this image on the plane. In this case, the urgent task is to optimize the one-to-one representation of color information by sound signals in terms of accuracy and speed of auditory perception and the possibility of accompanying this information with the coordinates of the image area.

Известен способ представления символьной видеоинформации, при котором каждому символу видеоинформации соответствует определенная комбинация из шести точек на плоскости, воспринимаемая тактильно. Любая из точек этой комбинации может находиться в одном из двух состояний: плоская и выпуклая. Множеству состояний этих точек соответствует определенный буквенно-цифровой символ (код Брайля). Например, символу азбуки - букве "а" соответствует код с выпуклой первой и плоскими остальными точками и т.д. [1]. A known method of representing symbolic video information, in which each symbol of video information corresponds to a certain combination of six points on the plane, perceived tactilely. Any of the points of this combination can be in one of two states: flat and convex. Many states of these points correspond to a specific alphanumeric character (Braille code). For example, the symbol of the alphabet - the letter "a" corresponds to a code with the convex first and the remaining flat points, etc. [1].

Однако этот способ представления видеоинформации ограничен областью представления буквенно-цифровых символов и не позволяет представлять графические изображения в виде, доступном для восприятия человеком с ограниченными физическими возможностями по зрению (оператором). However, this way of presenting video information is limited to the area of representation of alphanumeric characters and does not allow representing graphic images in a form accessible for perception by a person with visual disabilities (operator).

Наиболее близким к предлагаемому способу является способ представления видеоинформации, при котором изображение представляют в виде множества точек на плоскости, при этом любая из точек этого множества может находиться в одном из двух состояний: или плоская, или выпуклая, причем множества плоских или выпуклых точек соответствуют контурам отдельных деталей изображения либо областям, ограниченным этими контурами, и восприятие видеоинформации осуществляется при тактильном контакте с точками изображения, причем точки изображения имеют признак в виде звукового сигнала, и при тактильном восприятии точек изображения воспроизводится признак в виде акустического сигнала, который воспринимают через слуховой канал (см. заявку DE 19624402, кл. А 61 F 9/08, 1998). Closest to the proposed method is a method of presenting video information in which an image is represented as a set of points on a plane, while any of the points of this set can be in one of two states: either flat or convex, and the sets of flat or convex points correspond to the contours individual image parts or areas limited by these contours, and the perception of video information is carried out by tactile contact with the image points, and the image points have Signs of a sound signal, the tactile perception and the image feature points is reproduced as an acoustic signal that is perceived through the auditory canal (see. the application DE 19624402, Cl. A 61 F 9/08, 1998).

Недостатком данного способа является отсутствие информации о цвете изображения (контура или отдельных областей), что не позволяет обеспечить восприятие оператором цветных изображений, а также отсутствие оперативной информации о положении изображения на плоскости. The disadvantage of this method is the lack of information about the color of the image (contour or individual areas), which does not allow for the operator to perceive color images, as well as the lack of operational information about the position of the image on the plane.

Техническим результатом изобретения является повышение информативности видеоизображения за счет возможности представления цветных изображений в виде, доступном для восприятия оператором, обеспечение оперативного тактильного определения координат участков изображения на плоскости и получение при этом высоких характеристик точности и скорости восприятия видеоинформации. The technical result of the invention is to increase the information content of the video image due to the possibility of presenting color images in a form that is accessible to the operator, providing prompt tactile determination of the coordinates of image areas on the plane and obtaining high accuracy and speed of perception of video information.

Для достижения указанного технического результата предложен способ представления видеоинформации, при котором изображение представляют в виде множества точек на плоскости. Любая из точек этого множества может находиться в одном из двух состояний: плоская и выпуклая, причем множества плоских или выпуклых точек соответствуют контурам отдельных деталей изображения либо областям изображения, ограниченным этими контурами, и восприятие видеоинформации осуществляется при тактильном контакте с точками изображения. При этом новым является то, что точки изображения имеют признак цвета в виде звукового сигнала, однозначно соответствующего цвету точки, и при тактильном восприятии точек изображения выделяют признак цвета в виде акустического сигнала, который воспринимают через слуховой канал. Плоскость изображения разбита на зоны, и границы зон осязательно физически различимы с основной поверхностью изображения. При этом желательно, чтобы границы зон имели разметку в виде повторяющихся выступов, и целесообразно, чтобы частота следования повторяющихся выступов изменялась в зависимости от координат зоны на плоскости изображения. Причем желательно, чтобы при тактильном контакте с точками изображения дополнительно воспроизводился шум, характерный для данного участка изображения, и также целесообразно, чтобы при тактильном контакте с точками изображения, для которых отсутствует характерный для данного участка изображения шум, воспроизводился комфортный шум. To achieve the technical result, a method for presenting video information is proposed, in which the image is represented as a set of points on the plane. Any of the points of this set can be in one of two states: flat and convex, and the sets of flat or convex points correspond to the contours of individual parts of the image or image areas bounded by these contours, and the perception of video information is carried out by tactile contact with the image points. Moreover, it is new that the image points have a color sign in the form of an audio signal that uniquely corresponds to the color of the point, and with tactile perception of the image points, a color sign is distinguished in the form of an acoustic signal that is perceived through the auditory canal. The image plane is divided into zones, and the boundaries of the zones are necessarily physically distinguishable from the main image surface. It is desirable that the boundaries of the zones have a mark in the form of repeating protrusions, and it is advisable that the repetition rate of the repeating protrusions varies depending on the coordinates of the zone on the image plane. Moreover, it is desirable that when tactile contact with the image points is additionally reproduced noise characteristic of a given image area, and it is also advisable that when tactile contact with image points for which there is no noise characteristic of this image area, a comfortable noise is reproduced.

Предлагаемый способ иллюстрируется на примере изображения, приведенного на чертеже. The proposed method is illustrated by the example of the image shown in the drawing.

Предлагаемый способ представления видеоинформации осуществляют следующим образом. The proposed method for presenting video information is as follows.

Для представления видеоинформации используют (см. чертеж) прямоугольную плоскую матрицу изображения 1, состоящую из набора плоских 2 и выпуклых 3 точек, при этом плоскость изображения разбита на зоны 4 с помощью горизонтальных и вертикальных границ 5 зоны, имеющих разметку в виде повторяющихся выступов 6. To represent the video information, use (see drawing) a rectangular planar image matrix 1, consisting of a set of flat 2 and convex 3 points, while the image plane is divided into zones 4 using horizontal and vertical borders 5 of the zone, having a marking in the form of repeating protrusions 6.

Точки изображения 1 могут находиться в одном из двух состояний: плоская 2 или выпуклая 3, причем множества плоских или выпуклых точек соответствуют контурам отдельных деталей изображения либо областям, ограниченным этими контурами. Например, солнце на чертеже представлено в виде круга как область из выпуклых точек, линия горизонта - в виде прямой из выпуклых точек и т.д.. The points of the image 1 can be in one of two states: flat 2 or convex 3, and the set of flat or convex points correspond to the contours of individual parts of the image or to the areas bounded by these contours. For example, the sun in the drawing is presented in the form of a circle as a region of convex points, the horizon line - in the form of a line of convex points, etc.

При осязательном контакте оператора с представленным изображением (ощупывание изображения пальцами руки) осуществляется восприятие формы и размеров отдельных деталей изображения. With tactile contact of the operator with the presented image (feeling the image with the fingers of the hand), the shape and size of the individual parts of the image are perceived.

Для восприятия оператором расположения деталей изображения на плоскости изображения, а также взаимного расположения деталей изображения относительно друг друга, может использоваться информация о направлении перемещения пальцев руки оператора. Помимо этого, оперативный контроль нахождения пальцев руки на изображении в процессе осязательного контакта с изображением осуществляют с помощью координатной сетки, нанесенной на плоскости с изображением. Для этого плоскость изображения 1 разбита на зоны 4 с помощью горизонтальных и вертикальных границ 5, осязательно физически различимых с основной поверхностью изображения. Границы 5 зон имеют разметку в виде повторяющихся выступов 6, частота следования которых изменяется в зависимости от координат зоны на плоскости изображения. Например, выступы по границам зон следуют чаще при приближении к левому верхнему углу плоскости изображения. For the operator to perceive the location of the image details on the image plane, as well as the relative position of the image details relative to each other, information on the direction of movement of the fingers of the operator’s hand can be used. In addition, the operational control of the location of the fingers on the image in the process of tactile contact with the image is carried out using a coordinate grid plotted on a plane with the image. For this, the image plane 1 is divided into zones 4 using horizontal and vertical borders 5, which are physically distinguishable from the main surface of the image. The boundaries of the 5 zones are marked in the form of repeating protrusions 6, the repetition rate of which varies depending on the coordinates of the zone on the image plane. For example, protrusions along the boundaries of zones follow more often when approaching the upper left corner of the image plane.

И наконец, для восприятия оператором информации о цвете отдельных участков изображения используют звуковые сигналы, которые сопровождают осязательный (тактильный) контакт оператора с этими участками изображения. Для однозначного представления цвета различных участков изображения звуковыми сигналами может использоваться, например, представление семи основных цветов спектра с помощью семи нот музыкальной октавы. Причем цвету с большей длиной оптической волны должна соответствовать более длинная звуковая волна, т.е. красному цвету соответствуют басовые ноты, а синему и фиолетовому - более высокие звуки. Например, красный цвет - до, оранжевый - ре, желтый - ми, зеленый - фа, голубой - соль, синий - ля, фиолетовый - си. And finally, for the operator to perceive information about the color of individual parts of the image, audio signals are used that accompany the tactile (tactile) contact of the operator with these parts of the image. To unambiguously represent the color of different parts of the image with sound signals, for example, a representation of the seven primary colors of the spectrum using seven notes of a musical octave can be used. Moreover, a color with a longer optical wavelength should correspond to a longer sound wave, i.e. bass notes correspond to red color, and higher sounds correspond to blue and violet. For example, red - do, orange - re, yellow - mi, green - fa, blue - salt, blue - la, purple - si.

Общее количество воспроизводимых звуковых частот определяется числом различных цветов в изображении, и при этом необходимо учитывать порог чувствительности среднестатистического слуха при различении звуковых частот. The total number of reproduced sound frequencies is determined by the number of different colors in the image, and it is necessary to take into account the sensitivity threshold of the average hearing when distinguishing sound frequencies.

Слуховая система человека (ухо) устроена так, что воспринимает весь спектр звуковых частот набором из большого количества биологических полосовых фильтров, настроенных по всему диапазону звуковых частот. При восприятии звуков проявляются эффекты маскирования отдельных тонов. Так, сильные звуки подавляют слабые, что позволяет отбрасывать их при воспроизведении без существенного ущерба для качества звучания сигнала. Кроме того, отдельные частоты могут маскироваться сигналами близко отстоящих от них частот. Эти эффекты приводят к осреднему представлению цветов отдельных участков изображения при их отображении звуковыми сигналами. При этом обеспечивается достаточно высокая точность и скорость восприятия цвета участков изображения. The human auditory system (ear) is designed so that it perceives the entire spectrum of sound frequencies with a set of a large number of biological bandpass filters tuned over the entire range of sound frequencies. When perceiving sounds, masking effects of individual tones appear. So, strong sounds suppress weak ones, which allows them to be discarded during playback without significant damage to the sound quality of the signal. In addition, individual frequencies can be masked by signals of frequencies that are close to them. These effects lead to an average representation of the colors of individual portions of the image when they are displayed by sound signals. This ensures a sufficiently high accuracy and speed of perception of the color of the image areas.

Причем более яркие цвета могут воспроизводиться более сильными (громкими) звуками, менее яркие, приглушенные цвета - слабыми (тихими) звуками. Moreover, brighter colors can be reproduced by stronger (louder) sounds, less bright, muffled colors - by weak (quiet) sounds.

Для повышения информативности представления изображений воспроизведение звуковых сигналов, отображающих цвета, осуществляется на фоне шума, сопровождающего тактильный контакт оператора с участками изображения. При этом характер шума должен соответствовать воспринимаемому участку изображения. Например, участку, изображающему море, соответствует шум прибоя, птице - щебетание птиц, лесу - шелест листвы, автомобилю - шум работы автомобильного двигателя и т.д. To increase the information content of images, the reproduction of audio signals displaying colors is carried out against the background of noise accompanying the tactile contact of the operator with the image areas. In this case, the nature of the noise should correspond to the perceived portion of the image. For example, the area depicting the sea corresponds to the sound of the surf, the bird - the chirping of birds, the forest - the rustle of leaves, the car - the noise of the car engine, etc.

Для повышения качества восприятия звуковых сигналов целесообразно применение комфортного шума. Воспроизведение звуковых сигналов, отображающих цвета, осуществляют на фоне не раздражающего комфортного шума. Комфортный шум должен отличаться от шумов, характерных для различных участков изображения (самолет, автомобиль, птица). To improve the perception of sound signals, it is advisable to use comfortable noise. The reproduction of sound signals displaying colors is carried out against a background of non-annoying comfortable noise. Comfortable noise should be different from the noise characteristic of different parts of the image (airplane, car, bird).

В предложенном способе каждый участок изображения представлен размерами и формой отдельных деталей изображения, координатами положения воспринимаемого участка изображения и информацией о цвете участка изображения, передаваемой звуковым сигналом. Такое представление изображения позволяет достигнуть более полного восприятия оператором цветных изображений. Следует отметить, что необходимость тактильного определения координат участка изображения обусловлена созданием предпосылок для развития творческих способностей у инвалидов по зрению (например, слепых художников, дизайнеров, архитекторов). In the proposed method, each image section is represented by the size and shape of the individual image parts, the position coordinates of the perceived image section, and information about the color of the image section transmitted by the audio signal. This representation of the image allows for a more complete perception by the operator of color images. It should be noted that the need for tactile determination of the coordinates of the image area is due to the creation of prerequisites for the development of creative abilities among the visually impaired (for example, blind artists, designers, architects).

Достигаемым результатом предлагаемого способа представления видеоинформации является повышение информативности воспринимаемого изображения. При передаче цвета звуковыми сигналами достигается более высокая точность и скорость слухового восприятия цвета, что обеспечивается возможностью однозначной связи звукового сигнала с цветом участков изображения. The achieved result of the proposed method for presenting video information is to increase the information content of the perceived image. When transmitting color with sound signals, a higher accuracy and speed of auditory color perception is achieved, which provides the possibility of a unique connection of the audio signal with the color of the image sections.

Источники информации
1. Петцольд Ч. Код. - М.: Издательско-торговый дом "Русская редакция", 2001, с. 15.
Sources of information
1. Petzold C. Code. - M .: Publishing and trading house "Russian Edition", 2001, p. fifteen.

2. Parkes D., Brull M. It may not be easy, but it is possible. The World Blind, 14, 1997, p.48. 2. Parkes D., Brull M. It may not be easy, but it is possible. The World Blind, 14, 1997, p. 48.

Claims (3)

1. Способ представления видеоинформации, при котором изображение представляют в виде множества точек на плоскости, при этом любая из точек этого множества может находиться в одном из двух состояний: или плоская, или выпуклая, причем множества плоских или выпуклых точек соответствуют контурам отдельных деталей изображения, либо областям, ограниченным этими контурами, и восприятие видеоинформации осуществляется при тактильном контакте с точками изображения, причем точки изображения имеют признак в виде звукового сигнала, и при тактильном восприятии точек изображения воспроизводится признак в виде акустического сигнала, который воспринимают через слуховой канал, отличающийся тем, что звуковой сигнал однозначно соответствует цвету точки изображения, плоскость изображения разбита на зоны, и границы зон осязательно физически различимы с основной поверхностью изображения, причем границы зон имеют разметку в виде повторяющихся выступов и частота следования повторяющихся выступов изменяется в зависимости от координат зоны на плоскости изображения.1. A method of presenting video information, in which the image is represented as a set of points on the plane, while any of the points of this set can be in one of two states: either flat or convex, and the set of flat or convex points correspond to the contours of individual parts of the image, or areas limited by these contours, and the perception of video information is carried out by tactile contact with the image points, and the image points have a sign in the form of an audio signal, and when tactile the perception of image points reproduces a sign in the form of an acoustic signal, which is perceived through the auditory canal, characterized in that the audio signal uniquely corresponds to the color of the image point, the image plane is divided into zones, and the boundaries of the zones are physically distinguishable from the main surface of the image, and the boundaries of the zones are marked in the form of repeating protrusions and the repetition rate of repeating protrusions varies depending on the coordinates of the zone on the image plane. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что при тактильном контакте с точками изображения дополнительно воспроизводится шум, характерный для данного участка изображения.2. The method according to claim 1, characterized in that upon tactile contact with the image points, noise is additionally reproduced, characteristic of a given image area. 3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что при тактильном контакте с точками изображения воспроизводится комфортный шум, за исключением участков изображения, которым соответствует характерный для данного участка изображения шум.3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that upon tactile contact with the image points, comfortable noise is reproduced, with the exception of portions of the image, which correspond to noise characteristic of a given portion of the image.
RU2001132665/12A 2001-12-03 2001-12-03 Method for presenting video information RU2223552C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2001132665/12A RU2223552C2 (en) 2001-12-03 2001-12-03 Method for presenting video information

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2001132665/12A RU2223552C2 (en) 2001-12-03 2001-12-03 Method for presenting video information

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2001132665A RU2001132665A (en) 2003-07-20
RU2223552C2 true RU2223552C2 (en) 2004-02-10

Family

ID=32172176

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2001132665/12A RU2223552C2 (en) 2001-12-03 2001-12-03 Method for presenting video information

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2223552C2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU183303U1 (en) * 2017-02-20 2018-09-17 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Курский государственный университет" RELIEF-POINT MODEL "FAKIR" FOR READING AND WRITING BLIND

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU183303U1 (en) * 2017-02-20 2018-09-17 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Курский государственный университет" RELIEF-POINT MODEL "FAKIR" FOR READING AND WRITING BLIND

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Ramachandran et al. Hearing colors, tasting shapes
Marks The unity of the senses: Interrelations among the modalities
Brown et al. Seeing with sound? Exploring different characteristics of a visual-to-auditory sensory substitution device
Kubovy et al. Auditory and visual objects
US8239032B2 (en) Audiotactile vision substitution system
Martin Setting things before the mind
US20110155044A1 (en) Kinesthetically concordant optical, haptic image sensing device
Cavaco et al. Color sonification for the visually impaired
Warren Perception by the blind
Krampen Signs and symbols in graphic communication
Erber Auditory-visual perception of speech with reduced optical clarity
Bologna et al. On the use of the auditory pathway to represent image scenes in real-time
Rosenblum Perceiving articulatory events: Lessons for an ecological psychoacoustics
RU2223552C2 (en) Method for presenting video information
Loomis et al. Functional equivalence of spatial representations from vision, touch, and hearing: Relevance for sensory substitution
Burch et al. Using multiple contacts with texture-enhanced graphics
Harada et al. On the audio representation of radial direction
Silva et al. Perceiving graphical and pictorial information via hearing and touch
Wang et al. Conveying visual information with spatial auditory patterns
Ghirardelli et al. Auditory-visual interactions
RU23515U1 (en) VIDEO INFORMATION SUBMISSION SYSTEM
Cassidy et al. An evaluation of radar metaphors for providing directional stimuli using non-verbal sound
Deville et al. See color: Seeing colours with an orchestra
Henriques et al. See-through-sound: Transforming images into sonic representations to help the blind
Gebelein et al. A Hearing Aid to Visualize the Direction of Sound

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20061204