У многих людей, особенно в возрасте старше 40 лет, наблюдаются нарушения зрения, которые невозможно "исправить" с помощью очков, контактных линз, лекарств или хирургического вмешательства.
Подобные нарушения, к примеру, могут быть обусловлены пигментным ретинитом – наследственным дегенеративным заболеванием глаз.
В ходе новой работы исследователи из Университета Южной Калифорнии доказали, что облегчить жизнь пациентов с таким недугом помогают адаптированные очки дополненной реальности (AR).
Авторы работы отмечают, что современные носимые устройства для слабовидящих людей, использующие виртуальную реальность, как правило, сложны: для обращения с ними пациентам требуется пройти специальную подготовку. Поэтому команда решила рассмотреть другой подход – использовать вспомогательные технологии для улучшения, а не замены естественных ощущений.
Инженеры совместно с офтальмологами создали AR-очки, которые проецируют на сетчатку глаз яркие цвета, сигнализирующие о препятствиях.
В ходе работы исследователи использовали процесс одновременного определения местоположения и псевдоцветного картирования. Он позволяет AR-очкам полностью воспроизводить трёхмерную структуру комнаты в режиме реального времени.
Затем устройство переводит считанные данные в полупрозрачное цветное визуальное наложение, на котором объекты – потенциальные препятствия – выделены яркими, чёткими цветами.
Цветовые сигналы помогают людям с ограниченным периферическим зрением ориентироваться в пространстве, например, избегать препятствий в плохо освещённых местах.
В испытании устройства приняли участие десять пациентов с пигментным ретинитом. Они надевали адаптированные AR-очки и проходили своего рода "полосу препятствий", созданную на основе функционального теста, утверждённого Управлением по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США.
Каждое испытание учёные снимали на видео, чтобы зафиксировать количество случаев, когда пациенты сталкивались с препятствиями, а также время, необходимое для прохождения теста.
В тех случаях, когда добровольцы проходили испытание в AR-очках, у них было зафиксировано в среднем на 50% меньше столкновений. Иными словами, мобильность слабовидящих людей улучшилась.
В другом эксперименте участников попросили взять деревянный колышек, расположенный на чёрном фоне за четырьмя другими деревянными колышками. Его нужно было взять, не коснувшись при этом других колышков, расположенных на переднем плане.
При использовании AR-очков эффективность выполнения этого задания улучшилась на 70%.
"У пациентов с пигментным ретинитом плохое периферическое зрение и наблюдаются проблемы со зрением при слабом освещении, что затрудняет выявление препятствий и захватывание объектов. Им часто требуются [вспомогательные] средства для передвижения, особенно в темноте. Используя инструменты дополненной реальности, мы стремимся улучшить качество жизни пациентов со слабым зрением, повышая их уверенность в выполнении основных задач, что в конечном итоге позволяет им вести более независимый образ жизни", – резюмирует соавтор работы Анастасиос Ангелопулос (Anastasios Angelopoulos).
Важно отметить, что разработанная технология может работать на устройствах, которые уже сегодня можно купить в магазинах. Авторы надеются, что она уже в ближайшем будущем поможет облегчить жизнь людей с нарушениями зрения.
Подробнее об этом исследовании рассказывается в статье, представленной в журнале Scientific Reports.
Кстати, ранее авторы проекта "Вести.Наука" (nauka.vesti.ru) рассказывали об "умных" очках для слабовидящих людей, которые позволяют даже различать черты лица собеседника. А хирургам технология дополненной реальности подарила "рентгеновское зрение".
