UN ASSISTENTE INDOSSABILE

Può leggere, riconoscere volti, oggetti, ostacoli e descrivere la realtà. Non è semplicemente un dispositivo tecnologico, ma un vero e proprio assistente personale che aiuta e guida le persone con disabilità visiva nella vita di tutti i giorni.
Di Saverio Murgia, fondatore Horus Tech

L’idea di Horus nasce in seguito all’incontro, da parte dei due fondatori dell’azienda che è ormai prossima alla produzione dei primi dispositivi, con una persona non vedente in un momento di difficoltà.

I due ragazzi stavano tornando da una giornata di lezioni in università quando incontrarono un uomo che stava cercando di orientarsi per poter attraversare, in sicurezza, la strada.

Aiutato l’uomo a giungere dall’altro lato della strada, i tre scambiarono qualche parola in merito alle difficoltà che, giornalmente, le persone affette da disabilità visiva devono fronteggiare per compiere attività non particolarmente impegnative per chi è in grado di vedere. I due ragazzi stavano in quel periodo studiando computer vision applicata alla robotica ed ebbero l’idea di applicare quanto stavano imparando per migliorare la vita quotidiana delle persone affette da disabilità visiva: fu così che nacque la prima idea di Horus! Horus è composto da una parte indossabile e da un’unità tascabile, collegate l’una all’altra via cavo. Ad oggi è in grado di leggere testi, riconoscere volti e riconoscere oggetti.

La parte indossabile svolge, fondamentalmente, i compiti di acquisire informazioni dall’ambiente esterno sotto forma di immagine e restituire indicazioni audio utili all’utilizzatore. L’unità tascabile è invece il “cervello” del sistema: ha il compito di elaborare le immagini, estrarne ciò che vi è di significativo e renderlo fruibile per l’utente. La parte indossabile è del tutto simile ad un paio di cuffie ad archetto sportive. Si indossa facendo passare dietro la nuca l’archetto e posizionando, fra le orecchie e gli zigomi, i pad per la diffusione sonora: la cuffia sfrutta infatti la tecnologia della conduzione ossea.

La scelta della conduzione ossea ha una doppia finalità: lasciare libero il canale uditivo dell’utente, in maniera da non isolarlo dall’ambiente esterno, privandolo di importantissime informazioni che potrebbe percepire solo grazie all’udito, e risolvere problemi uditivi legati all’orecchio esterno: questa tecnologia sfrutta infatti la propagazione di onde meccaniche attraverso le ossa del cranio, in maniera da far giungere l’impulso direttamente all’orecchio interno.

Il dispositivo può essere inoltre collegato via cavo ad impianti cocleari che accettano l’ingresso di segnali da sorgenti esterne, rendendone possibile l’utilizzo anche da parte di persone con necessità specifiche. Tornando al design della cuffia, sulla parte sinistra è integrata una telecamera stereo (ovvero composta da due camere perfettamente calibrate fra loro) che, come accennato, ha la funzione di reperire le immagini che verranno poi processate per l’estrazione di informazioni.

La scelta della doppia telecamera permette di imitare la visione umana, compiendo stime di profondità grazie all’acquisizione di immagini accoppiate. Risulta dunque possibile implementare sistemi di identificazione degli ostacoli basati sulla sola valutazione di immagini (privi dunque di sensori di rilevamento ad ultrasuoni), correggere la curvatura di un testo per leggere anche da superfici non piatte come nel caso di una lattina, dare indicazioni in merito alla reciproca posizione oggetti-telecamera, in maniera da facilitarne l’inquadratura. Nella scocca della telecamera sono integrati gli stessi pulsanti di interazione presenti nell’unità tascabile, allo scopo di rendere possibile l’utilizzo del dispositivo anche quando questo è riposto in borsa o in tasca, senza doverlo necessariamente tenere in mano.

L’unità tascabile si presenta invece come una scatoletta di dimensioni piuttosto contenute: approssimativamente quelle di due smartphone, posti uno sopra l’altro. Nell’unità tascabile è contenuto un vero e proprio computer, in grado di elaborare in tempo reale e in locale, senza dunque necessità di una connessione ad internet, tutte le immagini in arrivo dalle camere. Nell’unità tascabile sono inoltre presenti tutti i tasti di interazione che compongono l’interfaccia utente.

L’interfaccia utente è semplice e ridotta all’essenziale, in maniera da risultare facilmente comprensibile anche da parte di persone non troppo avvezze all’utilizzo di apparati tecnologici. Si compone di tre tasti dalle forme differenti e riconoscibili al tatto (quadrato, cerchio, triangolo), più un tasto per la regolazione di volume e velocità della sintesi vocale (il primo regolato da una pressione breve, la seconda da una pressione prolungata) ed il tasto di accensione.

L’interfaccia utente implementa inoltre un’ampia serie di feedback audio e aptici, in maniera da essere efficacemente percepibile –e quindi chiara- lato utente.

Fiore all’occhiello dell’interfaccia utente è il sistema di centratura assistita, che aiuta anche gli utenti più inesperti a portare nella giusta posizione, rispetto alle camere, gli oggetti da riconoscere o i testi da leggere, indicando se questi si trovano nella posizione corretta, piuttosto che eccessivamente a destra o a sinistra, in alto o in basso o troppo vicini. Interessante notare come questa soluzione renda molto più facile l’apprendimento del dispositivo, evitando che gli utenti meno abili tecnologicamente perdano in fretta la motivazione ad utilizzarlo, rinunciando ai benefici che un dispositivo assistenziale può portare (è il caso tipico delle applicazioni per smartphone che, per conformazione, non sono in grado di dare questo tipo di informazioni).

È inoltre interessante evidenziare come la centratura assistita divenga con l’utilizzo sempre meno necessaria per via della creazione di una “memoria muscolare”, che porta al posizionamento, corretto e rapido, degli oggetti o dei testi davanti alle telecamere, grazie all’abitudine. Forza ulteriore del dispositivo è l’indossabilità: poter usare il sistema senza la necessità di impegnare le mani per sostenerlo (di nuovo il paragone con le applicazioni per smartphone) è risultato essere, per molti di coloro che lo hanno provato, un impareggiabile beneficio, specialmente durante l’utilizzo in mobilità. Come già accennato, le funzioni implementate attualmente nel dispositivo sono tre: lettura dei testi, riconoscimento degli oggetti e riconoscimento dei volti.

La lettura dei testi funziona come un classico OCR, consentendo però di leggere testi anche da superfici curve, come un libro deformato mentre lo si tiene in mano seduti in poltrona. Il campo visivo delle telecamere permette inoltre di leggere testi fino a 5 metri di distanza: è dunque possibile leggere nomi delle vie, cartelli di indicazioni, insegne dei negozi et similia. Non è possibile leggere testi scritti a mano. Il riconoscimento degli oggetti valuta le caratteristiche grafiche degli oggetti, confrontandole con quelli salvati nel database: se trova una corrispondenza viene indicato il nome con cui l’oggetto di riferimento è stato classificato. Una confezione di pasta di una determinata marca, ad esempio, avrà un determinato aspetto, diverso dallo stesso prodotto di un’altra marca.

Il dispositivo è in grado di valutare se l’immagine di tale confezione, acquisita magari al supermercato per riconoscere l’oggetto specifico, corrisponde all’immagine di riferimento salvata nel suo database. Il database originale del dispositivo è integrabile da parte dell’utente tramite l’insegnamento di nuovi oggetti. Il dispositivo può inoltre riconoscere, attraverso l’utilizzo di reti neurali e senza la comparazione con una foto presente nel database, oggetti privi di determinate caratteristiche grafiche come ad esempio una mela, un animale, etc. Il riconoscimento dei volti, analogamente, valuta se l’immagine di un volto acquisita in tempo reale corrisponde con una presente nel proprio database e, nel caso trovi una corrispondenza, ne dichiara il nome con cui è stato classificato.

Per comparare i volti, l’algoritmo utilizza determinati parametri dimensionali. L’algoritmo è in grado, prima di procedere alla comparazione, di identificare anche la presenza generica di un volto (senza eseguire comparazioni) nel campo visivo delle camere ed avvertire l’utente, in maniera da poter veicolare anche la semplice informazione della presenza di una persona, magari non nota, all’interno dell’ambiente. Altre funzioni di cui è previsto il rilascio, in futuro, sono quelle di mobilità assistita tramite l’identificazione di ostacoli attraverso le immagini e descrizione di scene generiche grazie all’utilizzo delle reti neurali. Il dispositivo è in grado di connettersi ad una rete wifi e aggiornarsi in maniera totalmente analoga ad uno smartphone, aggiungendo tramite l’aggiornamento anche nuove funzionalità, come potrebbe avvenire nel caso di quelle citate poco fa.

Tramite Bluetooth è inoltre possibile collegare il dispositivo a sorgenti esterne, come ad esempio un diffusore audio: l’utilità sta nella possibilità di farsi aiutare durante la fase di apprendimento, per esempio da un famigliare, rendendogli possibile l’ascolto delle indicazioni dell’interfaccia audio, piuttosto che di creare contesti sociali interessanti: una fra le persone che hanno provato il dispositivo, educatrice con una disabilità visiva, immaginava di poter leggere un libro ai propri bambini. Tramite Bluetooth è inoltre possibile indirizzare l’audio di un dispositivo esterno direttamente nelle cuffie di Horus: caso d’uso di esempio potrebbe essere quello di utilizzare un’applicazione di navigazione sul proprio smartphone, sentendone le indicazioni direttamente nella cuffia di Horus, mentre si utilizza la funzione di lettura dei testi per orientarsi con i nomi delle vie.

Nonostante il Bluetooth, la parte indossabile viene connessa via cavo all’unità tascabile, in maniera da non aver nessuna antenna vicino alla testa, evitando l’esposizione ad emissioni elettromagnetiche. Informazioni aggiuntive, per concludere, sono la durata della batteria, in grado di coprire un’intera giornata di utilizzo, la possibilità di utilizzare il dispositivo senza alcun tipo di problema all’aperto (utilizzando la stessa accortezza che si utilizzerebbe per uno smartphone: Horus non è impermeabile) ed il fatto che il dispositivo sarà certificato come dispositivo medico, garantendo gli alti standard qualitativi e di sicurezza che la normativa in materia impone.



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