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Tecnologia di sicurezza per non vedenti

Nuova tecnologia indossabile mira a migliorare la sicurezza per le persone non vedenti.

Inpyo Song, Sanghyeon Lee, Minjun Joo, Jangwon Lee

― 6 leggere min


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Immagina di trovarti in un posto affollato e, all'improvviso, senti qualcuno che prova a prendere il tuo portafoglio. Cavolo! Questa è una realtà spaventosa per chi non può vedere cosa succede intorno a lui. Per le persone con disabilità visive, situazioni come queste possono verificarsi, ed è fondamentale avere della tecnologia che le tenga al sicuro. Qui entra in gioco un nuovo strumento, che utilizza una videocamera indossabile e tecnologia avanzata.

La Necessità di Sicurezza

Le persone con disabilità visive affrontano varie sfide ogni giorno. Non riescono a vedere cosa succede intorno a loro con la stessa facilità degli altri e spesso si affidano a bastoni bianchi o cani guida. Anche se entrambi sono utili, hanno i loro aspetti negativi. I bastoni bianchi possono darti solo una visuale limitata dell'ambiente. E i cani guida? Beh, ci vuole molto tempo e denaro per addestrarli. Insomma, c'è bisogno di qualcosa di meglio.

Recentemente, si sta spingendo per sviluppare dispositivi indossabili che funzionino come “nuovi occhi” per le persone con disabilità visive. Questi dispositivi possono aiutarle a vedere meglio l'ambiente circostante e anche ad avvisarle di potenziali pericoli. Storicamente, si è dato molto peso alla comprensione delle immagini piuttosto che a risolvere problemi di sicurezza reali. Questo articolo vuole cambiare la situazione.

Cos'è VIEW360?

Iniziamo a parlare di qualcosa chiamato VIEW360 dataset. Pensalo come una raccolta di video progettati specificamente per le persone con disabilità visive. Questo dataset cattura situazioni reali che potrebbero affrontare, come qualcuno che cerca di sbirciare le loro transazioni al bancomat o prova a prendere un portafoglio senza che se ne accorgano.

Il dataset VIEW360 è costruito usando una videocamera a 360 gradi che una persona indossa intorno al collo. Questa videocamera registra tutto ciò che accade intorno a loro. Grazie a interviste con persone con disabilità visive, i ricercatori hanno capito come rendere questo dataset veramente rappresentativo delle loro esperienze.

Il Sistema FDPN

Ora, parliamo del supereroe di questa storia: il Frame and Direction Prediction Network (FDPN). Questo sistema ha due compiti principali: rilevare attività sospette e dire all'indossatore dove queste attività stanno avvenendo. Immagina di camminare per strada e di ricevere all'improvviso un avviso che qualcuno si sta avvicinando dietro di te. Questo è il tipo di aiuto che FDPN punta a fornire!

Come Funziona?

  1. Cattura Video: Il primo passo consiste nell'usare quella fantastica videocamera indossabile a 360 gradi. Questa videocamera cattura video da tutti gli angoli, dando una visione completa dell'ambiente. È molto più utile che guardare solo dritto.

  2. Rilevamento delle Anomalie: Il FDPN elabora poi questi video per trovare eventi insoliti. Utilizza tecnologia all'avanguardia per analizzare le riprese fotogramma per fotogramma invece che solo a spezzoni. Questo significa che può notare cose che accadono molto rapidamente o inaspettatamente, come qualcuno che infila la mano nella tua borsa.

  3. Predizione della Direzione: Dopo aver rilevato attività insolite, avvisa anche l'utente su dove guardare. C'è qualcuno che si sta avvicinando da sinistra? O quel tipo sta cercando di prendere il tuo telefono da destra? Questa predizione della direzione è cruciale per aiutare le persone con disabilità visive a rispondere rapidamente.

Rilevamento di Salienza

Per chi ama un po' di gergo tecnico, uno degli strumenti usati si chiama rilevamento di salienza. Questo aiuta sostanzialmente il sistema a concentrarsi sulle parti importanti del video - pensalo come un faro su un palcoscenico. Mentre la videocamera cattura tutto intorno, il rilevamento di salienza aiuta a identificare le parti più cruciali della scena, come dove qualcuno si comporta in modo sospetto.

Il Viaggio del Dataset

Creare il dataset VIEW360 non è stato un processo semplice. Ci sono voluti molti piani. I ricercatori hanno raccolto video in varie location pubbliche, inclusi caffè affollati e sportelli bancomat. Volevano catturare scenari reali per assicurarsi che il dataset fosse pratico e utile.

In totale, hanno raccolto 575 video. Sono tanti! Questi video rivelano i tipi di situazioni che le persone con disabilità visive potrebbero incontrare, e aiutano a formare una base per addestrare il sistema FDPN.

Il Processo di Apprendimento

Il passo successivo consiste nell'insegnare al sistema FDPN come riconoscere queste attività insolite. Questo avviene attraverso tecniche di apprendimento automatico. Il sistema guarda migliaia di fotogrammi video, imparando a riconoscere azioni che si distinguono dal normale flusso delle cose.

Invece di affidarsi solo a pochi campioni, il FDPN esamina una vasta gamma di situazioni. Questo significa che può migliorare nel riconoscere diversi tipi di minacce nel tempo.

Valutazione delle Prestazioni

Dopo che l'addestramento è completato, arriva il momento della verità! I ricercatori testano quanto bene funziona il sistema FDPN. Usano diversi dataset, tra cui VIEW360, UCF-Crime e Shanghaitech. Fanno molta attenzione a come il sistema riesce a rilevare eventi insoliti e quanto è preciso nel predire le direzioni.

Immagina di avere un amico che ti avvisa quando il pericolo si avvicina. È più o meno quello che stanno cercando di ottenere con questo sistema.

Applicazioni nella Vita Reale

Cosa significa tutto ciò nella vita reale? Beh, per le persone con disabilità visive, avere accesso a questa tecnologia potrebbe fare la differenza tra essere consapevoli del proprio ambiente e affrontare potenziali pericoli.

Pensa a camminare da solo di notte. Se indossi questo sistema e ti avvisa di qualcuno che si comporta in modo sospetto nelle vicinanze, puoi agire per proteggerti. È davvero un cambiamento di gioco!

Limitazioni e Sfide

Tuttavia, nulla è perfetto. Il sistema ha alcune limitazioni. Per cominciare, la velocità con cui elabora le informazioni non è ancora in tempo reale. Funziona a circa 1,7 fotogrammi al secondo, il che significa che c'è un leggero ritardo nella risposta. I ricercatori ne sono consapevoli e stanno cercando attivamente di migliorare.

Inoltre, mentre il dataset VIEW360 cattura una buona gamma di scenari, non copre tutto ciò che una persona con disabilità visive potrebbe affrontare. Significa che c'è ancora molta strada da fare per rendere questo strumento il più completo possibile.

Guardando Avanti

Il futuro sembra luminoso per questo tipo di tecnologia. Con i progressi che continuano a essere fatti nell'apprendimento automatico e nell'analisi video, strumenti come FDPN diventeranno solo migliori. Con un focus sulla creazione di ambienti sicuri per le persone con disabilità visive, possiamo sperare in un mondo in cui possano muoversi con maggiore fiducia.

Conclusione

In un mondo in cui eventi imprevisti possono accadere in qualsiasi momento, è essenziale avere sistemi in atto che proteggano coloro che potrebbero non vedere completamente il loro ambiente. La combinazione di tecnologia innovativa con ricerca attenta sta aprendo la strada a una maggiore sicurezza e supporto per le persone con disabilità visive.

Quindi, la prossima volta che vedi qualcuno con una videocamera a 360 gradi, ricorda: potrebbe essere il loro nuovo miglior amico, aiutandoli a navigare attraverso le sfide della vita con facilità e sicurezza! Continuiamo a fare il tifo per il progresso, un fotogramma alla volta.

Fonte originale

Titolo: Anomaly Detection for People with Visual Impairments Using an Egocentric 360-Degree Camera

Estratto: Recent advancements in computer vision have led to a renewed interest in developing assistive technologies for individuals with visual impairments. Although extensive research has been conducted in the field of computer vision-based assistive technologies, most of the focus has been on understanding contexts in images, rather than addressing their physical safety and security concerns. To address this challenge, we propose the first step towards detecting anomalous situations for visually impaired people by observing their entire surroundings using an egocentric 360-degree camera. We first introduce a novel egocentric 360-degree video dataset called VIEW360 (Visually Impaired Equipped with Wearable 360-degree camera), which contains abnormal activities that visually impaired individuals may encounter, such as shoulder surfing and pickpocketing. Furthermore, we propose a new architecture called the FDPN (Frame and Direction Prediction Network), which facilitates frame-level prediction of abnormal events and identifying of their directions. Finally, we evaluate our approach on our VIEW360 dataset and the publicly available UCF-Crime and Shanghaitech datasets, demonstrating state-of-the-art performance.

Autori: Inpyo Song, Sanghyeon Lee, Minjun Joo, Jangwon Lee

Ultimo aggiornamento: 2024-11-16 00:00:00

Lingua: English

URL di origine: https://arxiv.org/abs/2411.10945

Fonte PDF: https://arxiv.org/pdf/2411.10945

Licenza: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

Modifiche: Questa sintesi è stata creata con l'assistenza di AI e potrebbe presentare delle imprecisioni. Per informazioni accurate, consultare i documenti originali collegati qui.

Si ringrazia arxiv per l'utilizzo della sua interoperabilità ad accesso aperto.

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