JPH09507764A - 盲人および高度の視覚障害者のための像認識装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 下記工程を特徴とする、盲人および高度の視力障害者のための装置および方法：障害者が利用できる像検知手段による像内容の光学的検知、像検知の像情報のコンピュータ支援の処理、関連の像構造を提示するため障害者の舌の接触範囲に装着したマトリックスへの処理した像情報の伝送、障害者の舌による像構造の走査、かくして、像内容の感覚的認識および／または障害者の舌による組込みセンサのモニタマトリックスへの作動によるコンピュータ・パラメータの制御。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の名称］ 盲人および高度の視覚障害者のための像認識方法及び装置 ［技術分野］ 本発明は、像情報を非光学的方法で把握することにより盲人および高度の視力 障害者の像認識を可能とする方法に関する。 ［発明の開示］ 本発明の課題は、視力障害者の機能できる別の感覚器官と共働する技術的補助 手段によって制限された光学的知覚能を補償することによって、盲人または高度 の視力障害者に、その周辺における像認識およびオリエンテーションのための援 助を提供することにある。 この課題は、本発明にもとづき、以下のステップを有する方法により解決され る。 −障害者に利用可能な像検知（撮像）手段（Bilderfassungsmittel）により像 内容を光学的に検知（撮像）すること（optisches Erfassen）、 −該像検知（撮像）からの像情報をコンピュータ支援処理すること、 −障害者の舌の接触範囲内に保持される、関連する像構造の表示のためのモニ タマトリックスへ前記処理 された像情報を伝送すること、 −障害者の舌により像構造を接触知覚し、それにより像内容を感覚的に知覚す ること及び／又はコンピュータパラメータの制御を障害者の舌を介してモニタマ トリックスに統合されたセンサの作動によって行うこと。 本発明の方法の実施のための装置は、障害者に利用可能な像検知（撮像）手段 による像内容の光学的検知（撮像）手段と、該像検知手段からの像情報の処理の ための障害者により利用可能なコンピュータと、該処理された像情報の伝送ため の伝送手段と、障害者の舌の接触範囲内に保持される、関連する像構造の像内容 の表示のためのモニタマトリックス及び／又は該モニタマトリックスに統合され 、障害者の舌により作動可能でありコンピュータパラメータの制御のためのセン サと、から成る。 本発明をさらに実施例に基づき詳しく説明する。本発明は、その助けによって 盲人が舌を介して像構造を知覚ないし認識（ｅｒｔａｓｔｅｎ）するシステムに 関し、該像構造は口内に保持された活性な表面に電気的に表示される。このマト リックスとして形成された活性な表面は障害者により携帯される小型ビデオカメ ラ及び同じく携帯されるマイクロコンピュータに接続され、盲人に対し完全な方 向指示（オリエンティールング）支 援（Orientierungshilfe）として機能しそして他の感覚機関と共働して初めて眼 の光学的知覚に代わることができる。 このために、口内に義歯の形で口蓋の形状に適合した特別のマトリックスを置 き、このマトリックスに、ビデオカメラから供給されコンピュータにより処理さ れた像構造が表示される。マトリックス上での点画素表示は舌により全体として そして舌先口より詳細に走査知覚される。 この際、このマトリックスの個々の点状作動子（Aktoren）の状態に応じ、こ のマトリックスによる表示のための像は、電流分布、温度分布、又はレリーフ像 （凹凸像）に変換される。入力信号として任意のビデオ信号、例えばＴＶ−信号 又はコンピュータ画像が繰込み結合（einkoppeln）できるので、多くの応用範囲 にとって有効な視覚補助となり、かくて本質的な快復（リハビリ）効果となる。 信号流（Signalfluss）から出発して、実際に、撮像からコンピュータ技術的 像処理、安定化、濾波およびコントラスト増幅を経て信号変換およびマトリック ス上の表示までシステムの系統的なモジュール構造にもとづき、システムの完全 さが絶えず達成され、各モジュールの交換および最適化によってシステムの完全 さおよびシステムの使用分野の拡張が絶えず達成される 。 公知の先行技術とは異なり、本発明にもとづき舌を介して像認識を行うことに よって、始めて、上記使用目的のために特別に開発された数千の像点を有するマ トリックス上の任意の像細部に舌先端を介して注意を集中させ、上記マトリック ス部分をより正確に走査し、像内容を解析することが可能となる。これは、視認 時、同じく、鮮明な視覚の小さい範囲のみを利用する眼の“注視”（Hinsehen） 原理に対応する。かくして、盲人のために全マトリックス範囲において、立体的 解像能が本質的に向上される。 極めて敏感で高解像能の舌先端を像走査に使用するので、全マトリックスの所 要エネルギが大幅に減少し、かくして、有害なすべての副次効果および寸法は、 像点が比較的多数であるにも拘わらず、小さく、従って、義歯と同様、目立たな いようマトリックスを装着できる。 電位像提示のための本発明に係るマトリックスは、例えば、約２０ｍｍの高さ および約４０ｍｍの幅を有する。上記マトリックスの面積は、利用者の口蓋形状 に適合され、行および列で接触される貴金属質（ないし貴金属被覆 veredelt） の電極対からなるマトリックスを形成する。全マトリックスは、表面が研磨され ているので、舌は、電極対の配置を機械的に感じること はできず、即ち、過度の刺激を受ける（ヒリヒリする）ことはない。 さて、電流密度像を電極対上に投影すれば、かくして、各像点は、舌に対して 、消し得ない小さい機械的障害の如く作用する。即ち、舌面によって大面積が走 査され舌先端によって細部が走査されるレリーフ像の感触的印象が生ずる。ガル バニック（galvanisch）効果は、特殊な無電位（potentialfrei）の交番信号形 状によって完全に抑制される。電極対の制御によって、各像点には、局部的に局 限された短い電路のみが形成され、全マトリックスは、口部範囲に対して電気的 に中性に留まる。

【手続補正書】特許法第１８４条の８ 【提出日】１９９６年１月１０日 【補正内容】 補正書 明細書 ［発明の名称］ 盲人および高度の視覚障害者のための像認識装置 ［技術分野］ 本発明は、像情報を非光学的方法で呈示する装置を有する、盲人および高度の 視力障害者のための装置に関する。 ［背景技術］ ドイツ特許公開第２３３０４０３号に記載の公知の先行技術にもとづき、電極 マトリックスによって電位像を像源から額または指の皮膚に直接に投影する盲人 用視力補助器具が知られている。皮膚の電気抵抗を克服しなければならないので 、上記電極には、長時間の有害な大きい電圧が必要であり、望ましくない静電的 、熱的な副次効果が現れ、立体的解像能が極めて小さく、従って、実際の像認識 は対象となり得ない。 ドイツ特許第３２６２８３号によって、既に１９２０年以来、像認識のために 舌を利用する装置は公知である。この装置の場合、受信センサ（上記特許の場合 はセレン構造体）が、舌範囲の幾何学的に同様な電極マトリックスに結合され、 更に詳細に云えば、像点毎 に、舌範囲の対応する電極と直接に接触される。唇を介して大面積で接触される 舌自体が、通電に必要な対向極をなす。この方法によって、全口部範囲が通電に 関連されるが、これは、生理学的に問題である。更に、セレンセンサと電極との 直接的結合によって、像認識を本質的に改善できるよう中間に像処理を介在させ ることは不可能である。 ［発明の開示］ 本発明の課題は、視力障害者の機能できる別の感覚器官と共働する技術的補助 手段によって制限された光学的知覚能を補償することによって、盲人または高度 の視力障害者に、その周辺における像認識および方向指示（オリエンテーション ）のための援助を提供することにある。 この課題は、本発明にもとづき、電子的に処理された像情報提示信号を口部範 囲の舌の接触（ないし走査）範囲に装着できる平坦なモニタマトリックスに伝送 することによって、解決される。本発明にもとづき、表現方式として、電位分布 像、温度分布像またはレリーフ像を使用する。 電流密度像の形成のため、マトリックスの作動子は、行導線および列導線に接 触される電極対からなる。この場合、各像点は、各電極対内の局部的通電に関連 されている。 温度像を使用する実施例の場合、マトリックスの作動子は、マトリックスの列 信号と行信号との間の接続点において接触されるほぼ点状の電気加熱素子からな る。 本発明にもとづきレリーフ像を形成するためのマトリックスの作動子は、行お よび列に配置した微小機械的像点要素からなる。 本発明の別の特徴にもとづき、モニタマトリックスは、コンピュータのパラメ ータを制御するため舌先端の位置を検知するセンサを有する。 信号流から出発して、実際に、受像からコンピュータ技術的像処理、安定化、 濾波およびコントラスト増幅を経て信号変換およびマトリックス上の表示までシ ステムの系統的なモジュール構造にもとづき、システムの完全さが絶えず達成さ れ、各モジュールの交換および最適化によってシステムの完全さおよびシステム の使用分野の拡張が絶えず達成される。 公知の先行技術とは異なり、本発明にもとづき舌を介して像認識を行うことに よって、始めて、上記使用目的のために特別に開発された数千の像点を有するマ トリックス上の任意の像細部に舌先端を介して注意を集中させ、上記マトリック ス部分をより正確に走査し、像内容を解析することが可能となる。これは、視認 時、同じく、鮮明な視覚の小さい範囲のみを利用する 眼の“注視”（Hinsehen）原理に対応する。かくして、盲人のために全マトリッ クス範囲において、立体的解像能が本質的に向上される。 極めて敏感で高解像能の舌先端を像走査に使用するので、全マトリックスの所 要エネルギが大幅に減少し、かくして、有害なすべての副次効果および寸法は、 像点が比較的多数であるにも拘わらず、小さく、従って、義歯と同様、目立たな いようマトリックスを装着できる。 電位像提示のための本発明に係るマトリックスは、例えば、約２０ｍｍの高さ および約４０ｍｍの幅を有する。上記マトリックスの面積は、利用者の口蓋形状 に適合され、行および列で接触される貴金属質（ないし貴金属被覆したveredelt ）の電極対からなるマトリックスを形成する。全マトリックスは、表面が研磨さ れているので、舌は、電極対の配置を機械的に感じることはできず、即ち、過度 の刺激を受ける（ヒリヒリする）ことはない。 さて、電流密度像を電極対上に投影すれば、かくして、各像点は、舌に対して 、消し得ない小さい機械的障害の如く作用する。即ち、舌面によって大面積が走 査され舌先端によって細部が走査されるレリーフ像の感触的印象が生ずる。ガル バニック（galvanisch）効果は、特殊な無電位（potentialfrei）の交番信号形 状 によって完全に抑制される。電極対の制御によって、各像点には、局部的に局限 された短い電路のみが形成され、全マトリックスは、口部範囲に対して電気的に 中性に留まる。 請求の範囲 １．口部範囲に挿入でき像情報を非光学的方法で呈示し舌で走査できる装置を有 する、盲人および高度の視力障害者のための像認識装置であって、像情報提示信 号が、口部範囲の舌の接触範囲に装着できる平坦なモニタマトリックスに伝達さ れることを特徴とする像認識装置。 ２．モニタマトリックスに伝送される信号が、電子的に処理されていることを特 徴とする請求項第１項記載の像認識装置。 ３．電流密度像を形成する作動子が、行導線および列導線に接触される電極対か らなり、各像点が、各電極対内の局部的電路に関連されていることを特徴とする 請求項第１，２項記載の像認識装置。 ４．温度像形成作動子が、マトリックスの列信号と行信号との間の接続点におい て接触されるほぼ点状の電気加熱素子からなることを特徴とする請求項第１，２ 項記載の像認識装置。 ５．レリーフ像形成作動子が、行および列に配置した微小機械的像点要素からな ることを特徴とする請求項第１，２項記載の像認識装置。 ６．モニタマトリックスが、コンピュータのパラメータを制御するため舌先端の 位置を検知するセンサを有 することを特徴とする請求項第１−５項記載の像認識装置。 【手続補正書】 【提出日】１９９６年１２月１９日 【補正内容】 Ｉ．請求の範囲を別紙の通り補正する。 II．明細書（翻訳文）を以下の通り補正する。 （１）平成８年５月１３日付提出の補正書翻訳文提出書（特許法第１８４条の８ ）で提出した補正書翻訳文中の全文訂正明細書第２頁第１５〜２０行を下記の通 り差替える。 「この課題は、本発明にもとづき、電子的に処理された像情報提示信号を行−及 び列信号として 口部範囲の舌の接触（ないし走査）範囲に装着でき、点状の作動 子のラスタを備える面状の モニタマトリックスに伝送することによって、解決さ れる。本発明にもとづき、表現方式として、電位分布像、温度分布像またはレリ ーフ像を使用する。」 請求の範囲 １．口部範囲に挿入でき像情報を非光学的方法で呈示し舌で走査できる装置を有 する、盲人および高度の視力障害者のための像認識装置であって、像情報提示信 号が行−及び列信号として、口部範囲の舌の接触範囲に装着でき、点状の作動子 のラスタを備える面状の モニタマトリックスに伝達されることを特徴とする像認 識装置。 ２．モニタマトリックスに伝送される信号が、電子的に処理されていることを特 徴とする請求項第１項記載の像認識装置。 ３．電流密度像を形成する作動子が、行導線および列導線に接触される電極対か らなり、各像点が、各電極対内の局部的電路に関連されていることを特徴とする 請求項第１又は２項記載の像認識装置。 ４．温度像形成作動子が、マトリックスの列信号と行信号との間の接続点におい て接触されるほぼ点状の電気加熱素子からなることを特徴とする請求項第１〜３ 項の一に 記載の像認識装置。 ５．レリーフ像形成作動子が、行および列に配置した微小機械的像点要素からな ることを特徴とする請求項第１〜４の一に記載の像認識装置。 ６．モニタマトリックスが、コンピュータのパラメータを制御するための舌先端 の位置を検知するセンサを有することを特徴とする請求項第１〜５項の一に記載 の像認識装置。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．盲人および高度の視覚障害者のための像認識方法において、下記のステップ を特徴とする方法： −障害者に利用可能な像検知（撮像）手段（Bilderfassungsmittel）により像 内容を光学的に検知（撮像）すること（optisches Erfassen）、 −該像検知（撮像）からの像情報をコンピュータ支援処理すること、 −障害者の舌の接触範囲内に保持される、関連する像構造の表示のためのモニ タマトリックスへ前記処理された像情報を伝送すること、及び −障害者の舌により像構造を接触知覚し、それにより像内容を感覚的に知覚す ること及び／又はコンピュータパラメータの制御を障害者の舌を介してモニタマ トリックスに統合されたセンサの作動によって行うこと。 ２．請求項１の方法の実施のための装置であって、障害者に利用可能な像検知（ 撮像）手段による像内容の光学的検知（撮像）手段と、該像検知手段からの像情 報の処理のための障害者により利用可能なコンピュータと、該処理された像情報 の伝送ための伝送手段と、障害者の舌の接触範囲内に保持される、関連する像構 造の像内容の表示のためのモニタマトリックス及び／ 又は該モニタマトリックスに統合され、障害者の舌により作動可能でありコンピ ュータパラメータの制御のためのセンサと、から成ることを特徴とする装置。 ３．モニタマトリックスの表面の像構造が、個々の点状作動子による点画素によ り表示可能であり、障害者の舌により走査可能であることを特徴とする請求項２ 記載の装置。 ４．前記作動子が、電気的電流密度像を形成するため、行導線および列導線に接 触される電極対からなり、各像点が、各電極対内の局部的電路に関連（配属）さ れていることを特徴とする請求項第２，３項記載の装置。 ５．前記作動子が、温度像形成のため、マトリックスの列信号と行信号との間の 接続点において接触されるほぼ点状の電気加熱素子からなることを特徴とする請 求項第２，３項記載の装置。 ６．前記作動子が、レリーフ像形成のため、行および列に配置した微小機械的像 点要素からなることを特徴とする請求項第２，３項記載の装置。 ７．前記モニタマトリックスに、コンピュータのパラメータを制御するため障害 者の舌のより作動できるセンサが統合されていることを特徴とする請求項第２項 記載の装置。