รายละเอียด

การนำทางและการหลบหลีกสิ่งกีดขวางถือเป็นหนึ่งในสิ่งที่เป็นไปได้ยากอย่างมากสำหรับผู้พิการทางสายตา ปัจจุบันมีผู้พิการทางสายตาอยู่จำนวนมาก ไม่ว่าจะเป็นการพิการทางสายตาที่มีมาโดยกำเนิดหรือได้รับมาจากอุบัติเหตุ มีรายงานจากปี พ.ศ.2563 ว่าทั่วโลก มีผู้พิการทางสายตาที่กำลังดำเนินชีวิตด้วยความยากลำบากกว่า 1.1 พันล้านคน แม้ว่าในปัจจุบันจะมีผู้พิการทางสายตาจำนวนมากแต่เครื่องมือที่คอยช่วยเหลือผู้พิการทางสายตาที่พบเห็นได้ทั่วไปนั้นกับมีเพียงไม้เท้าธรรมดา 
ถึงแม้ว่าไม้เท้าจะช่วยให้สามารถตรวจพบวัตถุที่ปรากฎด้านหน้าของผู้ใช้ได้อย่างทันที แต่เครื่องมือนี้ไม่สามารถที่จะตรวจพบสิ่งกีดขวางที่อยู่เหนือระดับเอวของผู้ใช้หรือวัตถุที่อยู่ไกลออกไปจากระยะของตัวไม้เท้าได้ เพราะเหตุนี้การใช้ไม้เท้าจึงทำให้ผู้พิการทางสายตาไม่มีความสามารถที่จะดำเนินชีวิตประจำวันได้ด้วยตัวคนเดียว โดยที่ผ่านมาได้มีการคิดค้นเครื่องมือเพื่อช่วยอำนวยความสะดวกให้กับผู้พิการสายตาขึ้นเป็นจำนวนมาก ผู้พิการทางสายตาส่วนใหญ่อาศัยประสาทรับรู้การฟังเสียงเป็นหลักในการรับรู้สิ่งต่างๆรอบตัวของพวกเขา จึงทำให้การพัฒนาอุปกรณ์ที่ใช้เสียงผ่านหูฟังในการบอกสิ่งกีดขวางก่อให้เกิดความเสี่ยงต่อผู้พิการทางสายตา เพราะประสาทการรับรู้ทางเสียงผิดพลาดหรือลดลงได้ การใช้งานระบบการสั่นหรือเคลื่อนไหวนั้นถือเป็นวิทยาการที่เหมาะสมมากกว่าสำหรับการพัฒนาอุปกรณ์ ด้วยเทคโนโลยีเซนเซอร์ที่พัฒนาอย่างก้าวกระโดด ทำให้สามารถตรวจจับระยะทางและความลึก-ตื้น ซึ่งสามารถนำข้อมูลเหล่านี้มารวมเข้ากับระบบการนำทางด้วยการสั่นให้ดีขึ้น ดังนั้นทางผู้วิจัยจึงได้เกิดแนวคิดในการออกแบบอุปกรณ์นี้ขึ้นมา 
ผู้วิจัยจึงได้เล็งเห็นปัญหาและได้เกิดแนวคิดในการออกแบบอุปกรณ์ที่สามารถใช้ช่วยตรวจจับสิ่งกีดขวางด้วยกล้องที่สามารถแสดงภาพได้ทั้งแบบปกติ ขาวดำ อีกทั้งยังมี sensor time of flight ซึ่งทำงานโดย sensor จะวัดเวลาที่สัญญาณแสงอินฟราเรดใช้เวลาในการเดินทางจากกล้องไปยังวัตถุและกลับมา โดยการวัดเวลานี้ เซ็นเซอร์สามารถคำนวณระยะทางไปยังวัตถุได้ อีกทั้ง sensor time of flight ยังมีช่วงการระบุระยะทางประมาณ 0.1 เมตรถึง 10 เมตร ซึ่งแสดงถึงระยะทางที่เซ็นเซอร์สามารถให้ข้อมูลความลึกได้อย่างแม่นยำและยังมีอัตราเฟรมเรทสูงสุดถึง 90 เฟรมต่อวินาที การมีอัตราเฟรมสูงนี้ช่วยให้สามารถระบุระยะทางและติดตามวัตถุในเวลาเกือบเป็นเรียลไทม์ได้ นอกจากนี้ กล้อง Intelrealsense D435 มีกล้องอินฟราเรดสองตัวที่เลื่อนออกจากกันเล็กน้อย เหมือนการมองของมนุษย์ที่มีสองตา กล้องเหล่านี้จะบันทึกลวดลายอินฟราเรดที่สะท้อนกลับมาจากมุมมองที่แตกต่างกัน เพื่อเปรียบเทียบความแตกต่างในตำแหน่งของลวดลายอินฟราเรดในภาพของกล้องสองตัว ในการที่จะคำนวณค่าต่างกันซึ่งเป็นการเคลื่อนที่แนวนอนของลวดลาย ค่าต่างกันที่มากขึ้นแสดงถึงวัตถุที่สอดคล้องกับกล้องใกล้ขึ้น ข้อมูลความลึกที่ได้จากนี้จะถูกใช้ในการสร้างแผนที่ความลึกซึ่งเป็นภาพเฉดสีเทาโดยที่แต่ละพิกเซลแทนระยะทางหรือค่าความลึกของจุดที่สอดคล้องในฉาก แผนที่ความลึกนี้สามารถนำไปใช้ในการวิเคราะห์เพิ่มเติมการสร้างรูปสามมิติหรือแอปพลิเคชันอื่น ๆ ได้ หลังจากนั้นข้อมูลจะถูกส่งต่อไปยัง UP Board Atom x7-E3950 ที่ทำงานเป็น Mini Computer แล้วใช้ Mathlab ในการแยกความลึกของรูปภาพออกเป็นแต่ละส่วน 9 ส่วนตามตาราง 3*3 หน่วย เพื่อให้สอดคล้องกับตำแน่งของ vibration motor ที่จะเป็นตัวส่งสัญญาณเตือนให้กลับผู้ใช้ แล้วส่งข้อมูลต่อไปยัง Arduino Uno เพื่อควบคุมการสั่นให้แจ้งเตือนกับผู้ใช้งาน ด้วยอุปกรณ์ดังกล่าวจะทำให้ผู้ใช้งานสามารถดำเนินชีวิตด้วยตัวคนเดียวได้ง่ายยิ่งขึ้น  

วัตถุประสงค์

เนื่องจากผู้พิการทางสายตานั้นมีความเสี่ยงที่อาจจะก่อให้เกิดอันตรายต่อตนเองและผู้อื่นในการดำเนินชีวิตประจำวัน ผู้ที่มีความพิการทางสายตานั้นจึงต้องได้รับการช่วยเหลือจากบุคคลหรือจากเครื่องมืออำนวยความสะดวก ซึ่งในปัจจุบันเครื่องมือที่นิยมใช้มากที่สุดสำหรับผู้พิการทางสายตานั้นคือไม้เท้า แต่การใช้ไม้เท้านั้นยังสามารถทำให้เกิดความเสี่ยงอันตรายต่อร่างกายของผู้พิการทางสายตาเนื่องจากมีขอบเขตในการระบุสิ่งกีดขวางที่ค่อนข้างจำกัด และต้องใช้ความชำนาญอย่างมากในการใช้เครื่องมือนี้ โครงการของเราจึงได้มีแนวคิดในการพัฒนาอุปกรณ์เพื่อช่วยให้ผู้พิการทางสายตานั้นสามารถดำเนินชีวิตประจำวันได้ด้วยตัวเอง ซึ่งโครงการของเราได้จัดทำกล้องที่มีความสามารถในการระบุสิ่งกีดขวางที่อยุ่ในระยะด้านหน้าของผู้พิการได้อย่างแม่นยำและไกลกว่าการใช้ไม้เท้าและมีความกว้างทางแนวตั้งมากกว่าไม้เท้า โดยโครงการนี้มุ่งเน้นการใช้เทคโนโลยีจากกล้อง Intelrealsense D435 ซึ่งมี Sensor time of flight ในการวัดความใกล้ไกลของวัตถุ ร่วมกับการใช้ระบบสั่นที่บริเวณแผนหลังของผู้ใช้ในการระบุตำแหน่งของวัตถุ

ผู้จัดทำ

คนัทธ์ รัตนนนท์

KANAT RATANANON

#นักศึกษา

สมาชิก

นพวิชญ์ ศรีรัตนบัลล์

NOPAWIT SRIRATANABAN

#นักศึกษา

สมาชิก

วิบูลย์ ปิยวัฒนเมธา

Wibool Piyawatanametha

#อาจารย์

อาจารย์ที่ปรึกษา

โหวตนวัตกรรมนี้