Canne intelligente pour aider les personnes malvoyantes à faire leurs courses

Une équipe d’ingénieurs de l’Université du Colorado Boulder utilise l’intelligence artificielle (IA) pour développer une canne intelligente pour les aveugles ou les personnes malvoyantes.

Les recherches ont été publiées dans IEEE.

Selon l’équipe, la canne intelligente pourrait éventuellement aider les aveugles à naviguer dans diverses tâches, telles que faire des courses au supermarché ou trouver un endroit pour s’asseoir.

Shivendra Agrawal est un étudiant doctoral au département d’informatique.

« J’adore faire des courses et je passe beaucoup de temps dans les magasins », a déclaré Agrawal. « Beaucoup de gens ne peuvent pas le faire, cependant, et cela peut être très restrictif. Nous pensons que c’est un problème soluble. »

Conception de la canne intelligente

La canne ressemble à une canne, mais elle est un peu différente. Tout d’abord, elle dispose d’une caméra et utilise la technologie de vision par ordinateur, ce qui lui permet de cartographier et de cataloguer son environnement. Elle peut ensuite guider les utilisateurs en utilisant des vibrations dans le manche et des instructions vocales.

L’équipe dit que l’appareil n’est pas un substitut pour rendre les lieux plus accessibles, mais que le prototype peut aider des millions de personnes à devenir plus indépendantes.

« L’IA et la vision par ordinateur s’améliorent, et les gens les utilisent pour construire des voitures autonomes et des inventions similaires », a déclaré Agrawal. « Mais ces technologies ont également le potentiel d’améliorer la qualité de vie de nombreuses personnes. »

« Imaginez que vous êtes dans un café », a continué Agrawal. « Vous ne voulez pas vous asseoir n’importe où. Vous prenez généralement place près des murs pour préserver votre intimité, et vous n’aimez généralement pas vous asseoir face à face avec un étranger. »

Café et supermarché expérimentaux

Pour mieux comprendre les besoins de prise de décision des personnes aveugles ou malvoyantes, les chercheurs ont créé un café expérimental dans leur laboratoire. En examinant comment une canne intelligente pourrait être utilisée pour faciliter la navigation parmi les obstacles et les meubles, les clients ont été invités à traverser l’environnement labyrinthique et à mettre à jour leur expérience.

Les sujets équipés d’un ordinateur portable et d’une canne intelligente ont scanné la pièce à l’aide d’une caméra attachée. Des algorithmes avancés à l’intérieur de leurs ordinateurs portables ont évalué les fonctionnalités de l’environnement, puis ont tracé l’itinéraire optimal pour sélectionner les sièges – à la manière des systèmes de navigation de véhicules automatisés.

L’étude a montré des résultats encourageants, révélant que les sujets expérimentaux ont pu localiser une chaise avec précision dans 10 cas sur 12 essais. Les participants à l’étude avaient leur vue obscurcie pendant toute la durée de l’expérience. L’équipe cherche maintenant à élargir ses découvertes en impliquant des personnes ayant une vision diminuée ou des aveugles.

Agrawal et son équipe ont ensuite développé l’outil pour relever le défi de trouver un article parmi des options apparemment identiques sur les étagères du magasin. L’appareil peut aider les gens à identifier facilement leur produit souhaité parmi la vaste gamme disponible.

Dans leur laboratoire, l’équipe a conçu une étagère de supermarché réaliste – stockée avec différentes marques de céréales. Ils ont créé une base de données expansive de photos de produits pour alimenter un logiciel dédié, permettant aux sujets de l’étude de scanner et de sélectionner des produits à l’aide de la seule canne.

« Il attribue un score aux objets présents, en sélectionnant celui qui est le produit le plus probable », a déclaré Agrawal. « Ensuite, le système émet des commandes comme « déplacez-vous un peu sur votre gauche ». »

Agrawal dit qu’il faudra encore un certain temps avant que la canne ne soit utilisée dans le monde réel. L’équipe veut d’abord la rendre plus compacte, en la concevant de manière à fonctionner avec un smartphone standard attaché à la canne.

« Notre objectif est de faire mûrir cette technologie, mais également d’attirer d’autres chercheurs dans le domaine de la robotique d’assistance », a déclaré Agrawal. « Nous pensons que la robotique d’assistance a le potentiel de changer le monde. »