CEGOS/TECNOLOGIA ASSISTIVA - Sistema permite a identificação de ambiente pelo som

Sensor de som criado por brasileiros ajuda pessoas com deficiência visual 

Por meio de avisos sonoros, protótipo desenvolvido por pesquisadores brasileiros tem como objetivo dar mais autonomia à portadores de deficiência visual.

(imagem publicada - a foto da matéria com parte de um rosto humano com óculos escuros)

Para auxiliar a realização das atividades diárias de pessoas com deficiência visual, pesquisadores do Núcleo de Apoio à Pesquisa em Software Livre (NAP-SoL), sediado no Instituto de Ciências Matemáticas e de Computação (ICMC) da USP, em São Carlos, desenvolveram um protótipo de sistema que permite ao usuário fazer a identificação de obstáculo e ambiente por intermédio do som. O programa computacional denominado GuideMe funciona em um dispositivo pequeno, ajustável à roupa e utiliza processamento de imagem e localização através do eco para reconhecer o ambiente. O protótipo desenvolvido alcançou o primeiro lugar no II Concurso Intel de Sistemas Embarcados realizado durante o IV Simpósio Brasileiro de Engenharia de Sistemas Computacionais (SBESC), que aconteceu de 4 a 7 de novembro, em Manaus (AM).

A equipe de pesquisa é formada pelos doutorandos do programa de pós-graduação em Ciências de Computação e Matemática Computacional (PPG-CCMC) Renê de Souza, Heitor Freitas e Luiz Nunes, com a coordenação do professor Francisco Monaco, do Laboratório de Sistemas Distribuídos e Programação Concorrente do Departamento de Sistemas de Computação, todos do ICMC. O sistema, por meio de fones de ouvido, estabelece comunicação com o usuário tanto verbalmente, com o uso de um sintetizador de voz, quanto por meio de sons tridimensionais.

“Imagine o deficiente visual aproximando-se de um balcão para pedir informações; se não houver ninguém para atendê-lo, o sistema diz: “ninguém à vista”. Em outra situação, podemos imaginar o deficiente visual procurando por uma pessoa conhecida em um local público; caso a pessoa seja detectada pela câmera, o sistema aponta para a aproximação dela e pode, inclusive, guiar o usuário até o seu amigo”, explica o professor Monaco.

O professor menciona ainda que, em uma situação na qual o usuário caminhe por um corredor, em linha reta, ele deve ouvir um som (suave) que pareça vir de sua frente. Caso o usuário ande em direção a uma das paredes, o som modifica sua direção e passa a ser ouvido como se viesse do lado da parede. Assim, o usuário pode utilizar essa dica sonora para conhecer a geometria do ambiente e corrigir seus passos.

Visão computacional
O sistema explora duas técnicas inovadoras. Uma é baseada em visão computacional que utiliza um webcam convencional e algoritmos de processamento de imagem para detectar a presença de pessoas e identificar rostos conhecidos. A outra técnica é apoiada em psicoacústica (estudo da relação entre estímulos sonoros e suas sensações decorrentes) e utiliza sensores de ultrassom para localizar obstáculos. Porém, em vez de emitir bipes, como sensores de estacionamento utilizados em veículos, por meio de um algoritmo de geração de áudio 3D, o dispositivo produz um som que aparenta surgir da direção e da distância em que está o obstáculo.

O GuideMe utiliza conceitos de wearable computing (tecnologia portátil como peça de vestuário) e sensor fusion (geração de informação combinando múltiplos sensores) e em sua especificação completa, utilizará sensor GPS, bússola e conexão wireless para prover auxílio à locomoção em áreas abertas. O objetivo inicial do projeto foi de aperfeiçoar os algoritmos que utilizam processamento espacial e de imagem. O protótipo atual foi produzido em um equipamento de hardware fornecido pela empresa de tecnologia Intel.

“Pretendemos migrar para um hardware menor, mais leve e com maior eficiência energética, para que possa ser utilizado por mais tempo com auxílio de bateria. Em longo prazo, pretendemos aprimorar a utilidade do dispositivo a partir da avaliação dos usuários”, explica Monaco. Durante o desenvolvimento a equipe fez testes preliminares utilizando o sistema para guiar-se em corredores com outras pessoas presentes. As funções do dispositivo foram executadas como o esperado. O próximo passo é realizar testes em pessoas com deficiência visual. O programa que foi desenvolvido em software livre será disponibilizado para a sociedade.

“Todas as especificações, artefatos de software e aplicações são livres para beneficiar a população e, sobretudo, às pessoas que possam fazer uso do sistema. Acreditamos nos conceitos de free open source software (software livre e de código aberto) e de free open source hardware (hardware livre de projeto livre e aberto) como facilitadores para que a pesquisa possa virar produto, este evolua livremente e chegue às pessoas a custos acessíveis”, complementa o professor “O sistema de orientação psicoacústico utilizado é baseado em técnicas de processamento de áudio tridimensional estudados por pesquisadores na Alemanha. Em conjunto, pretendemos intensificar as pesquisas”, planeja Monaco.

O  II Concurso Intel de Sistemas Embarcados é destinado a estudantes de graduação e pós-graduação e tem a intenção de promover o desenvolvimento de sistemas inteligentes e inovadores com base em tecnologia embarcada.  A equipe fará uma visita técnica ao laboratório da Intel nos Estados Unidos, como parte da premiação, e integrará o programa Intel Developer Forum, além de estar pré-classificada para a edição de 2015. A proposta apresentada para o concurso foi uma das aprovadas que recebeu uma placa de desenvolvimento (hardware) para produzir um protótipo em três meses. Além da continuidade do projeto, a equipe visa a investir em pesquisa na área de acessibilidade.  Para conhecer os demais projetos ganhadores acesse aqui.

Foto: Marcos Santos / USP Imagens

FONTE - http://www.usp.br/agen/?p=194396%22%20%5Ct%20%22_blank
INFORMAÇÕES - Flávia Cayres, da Assessoria de Comunicação NAP-SoL
comunicanapsol@gmail.com