使用LabVIEW来原型化及验证视障人士辅助LED眼镜

　　我作为一个狂热的LabVIEW开发者已经有10年，这10年中，我发现没有任何一款其它的应用程序开发环境(ADE)能够提供像LabVIEW一样快捷、灵活的软件开发和调试体验。另外，LabVIEW提供的一系列现成的视觉处理函数非常方便易用，编程效率很高，这是为满足我们项目需求所必需的因素。

　　临床医学中的“失明”究竟意味着什么?

　　通常来说，人们认为失明就是完全丧失看事物的能力。其实，这是一种误解。世界健康组织(World Health Organization, WHO)将失明定义为严重的视力丧失，即使在配带眼镜或者隐形眼镜的情况下，还是不能分辨3m处举起的手指个数的情况。所以，就算是诊断为目盲的人，仍然可能拥有一定程度的视力，其中大部分人仍可以不同程序地分辨对比度的变化。　　

图表1

　　提高视障人士的视力水平

　　我们牛津大学临床神经科学系的科学家团队正在开发一种创新的视觉义肢。这是一台电子辅助系统，用以支持视障人士的视力。

　　目前，我们正在执行新技术试验，使用个人的视觉能力来判断对比度的变化。我们从头部佩戴的摄像机视频源获得并处理图像数据，检测附近的物体，如人、标志杆，或感兴趣的障碍物。被测物体被简化为一组LED显示的图像返回给头部佩戴的头盔显示器。使用的很少量的LED，我们就可以指出紧邻设备穿着者的障碍物的位置和分类。

　　最终，我们希望将该技术设计成一幅电子眼镜，我们亲切地称为“Smart Specs”。这种眼镜将让更多视障人士可以生活更独立，帮助他们找出附近的物体、观察他们的周围环境。批量生产后，Smart Specs的成本将与一台现代化的智能手机相当。其性能与一只经过充分训练的导盲犬相当，但却便宜得多。

　　搭建义肢仿真环境来验证我们的设计

　　首先我们从仿真视网膜义肢的功能开始，探讨如何提高低分辨率显示图像所能提供的信息量。我们使用LabVIEW和NI视觉开发模块来开发仿真软件。该模块可支持多种不同的相机类型，给我们提供了现成的图像处理函数、图像采集驱动、显示功能和图像记录功能。我们无需大量的开发就可以快速地采集原始图像。我们已经发表了我们的方法和结果(van Rheede, Kennard and Hicks. Journal of Vision 2010)。

　　在这第一项的研究中，我们提出了使用机器视觉来简化视频流中的重要信息，重新生成一幅明亮，低分辨率的图像，这样的图像也许可以帮助那些只有最低视觉能力的人士。接下来，我们开始了现在正在进行的研究，这个研究就完全基于LabVIEW、NI-IMAQ和Vision。