Sistema de substituição sensorial para auxílio a deficientes visuais via técnicas de processamento de imagens e estimulação cutânea.

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Pereira, Mauro Conti
Data de Publicação: 2006
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
Texto Completo: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3139/tde-19092006-164118/
Resumo: Este trabalho visou desenvolver e integrar técnicas, algoritmos e equipamentos para o auxílio a deficientes visuais em sua familiarização para orientação e mobilidade, permitindo uma maior autonomia de locomoção e, em uma segunda etapa, a leitura de cartazes e sinais. Para tal, foi proposta a substituição sensorial da visão pelo tato, permitindo que imagens sejam capturadas, tratadas digitalmente para detecção de bordas, com simplificação da imagem e diminuição de sua resolução. Estas imagens simplificadas são posteriormente transmitidas ao usuário por meio de eletroestimulação cutânea no abdome. Foi desenvolvido um protótipo de hardware, firmware para comandá-lo e software em um microcomputador para tratar a imagem capturada, além de uma matriz de eletrodos e estimação de distância por ultra-som, para compensar a falta de estereoscopia. Este protótipo foi projetado para ser o mais flexível possível para permitir o teste de diferentes maneiras de estímulo. Foram realizados testes preliminares comprovando a viabilidade do conceito, e um segundo protótipo maior foi então projetado e construído. Este sistema provou ser útil também como equipamento para pesquisas em psicologia experimental, na área de cognição e aprendizagem.
id USP_532000db0e77667cf67d5eec223c5dc8
oai_identifier_str oai:teses.usp.br:tde-19092006-164118
network_acronym_str USP
network_name_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
repository_id_str 2721
spelling Sistema de substituição sensorial para auxílio a deficientes visuais via técnicas de processamento de imagens e estimulação cutânea.Sensory substitution system to aid visually handicapped people, via image processing techniques and cutaneous stimulation.Electrical stimulationEngenharia de reabilitaçãoEstimulação elétricaEstimulação tátilImage processingProcessamento de imagensRehabilitation engineeringTactile stimulationVisãoVisionEste trabalho visou desenvolver e integrar técnicas, algoritmos e equipamentos para o auxílio a deficientes visuais em sua familiarização para orientação e mobilidade, permitindo uma maior autonomia de locomoção e, em uma segunda etapa, a leitura de cartazes e sinais. Para tal, foi proposta a substituição sensorial da visão pelo tato, permitindo que imagens sejam capturadas, tratadas digitalmente para detecção de bordas, com simplificação da imagem e diminuição de sua resolução. Estas imagens simplificadas são posteriormente transmitidas ao usuário por meio de eletroestimulação cutânea no abdome. Foi desenvolvido um protótipo de hardware, firmware para comandá-lo e software em um microcomputador para tratar a imagem capturada, além de uma matriz de eletrodos e estimação de distância por ultra-som, para compensar a falta de estereoscopia. Este protótipo foi projetado para ser o mais flexível possível para permitir o teste de diferentes maneiras de estímulo. Foram realizados testes preliminares comprovando a viabilidade do conceito, e um segundo protótipo maior foi então projetado e construído. Este sistema provou ser útil também como equipamento para pesquisas em psicologia experimental, na área de cognição e aprendizagem.This work intended to develop and integrate techniques, algorithms and equipments to aid visually handicapped people with the familiarization of unknown environments, as involved in orientation and mobility techniques, making locomotion an easier task. In a second phase, it allowed the blind user to receive signals corresponding to signs with letters, allowing them to \"read\" these signs. In order to do that, it was proposed the sensory substitution of vision by touch. Images were captured, processed digitally to be simplified, have their edges detected (contours of objects) and have their resolution reduced. This reduced image was then passed to the user by cutaneous electro-stimulation on the abdomen. A hardware prototype was developed, as well as firmware to control it, software to digitally process the image, a flexible matrix of electrodes, and an ultrasonic distance estimation system, to compensate for the lack of stereoscopy. The system was designed to be as flexible as possible to allow several stimuli tests. Preliminary tests were conducted that proved the feasibility of this concept. A second prototype, larger, was then designed and built. This device proved valuable also as a tool for research in experimental psychology, in cognition and learning.Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USPCliquet Junior, AlbertoKassab Junior, FuadPereira, Mauro Conti2006-07-31info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdfhttp://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3139/tde-19092006-164118/reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USPinstname:Universidade de São Paulo (USP)instacron:USPLiberar o conteúdo para acesso público.info:eu-repo/semantics/openAccesspor2016-07-28T16:09:51Zoai:teses.usp.br:tde-19092006-164118Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.teses.usp.br/PUBhttp://www.teses.usp.br/cgi-bin/mtd2br.plvirginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.bropendoar:27212016-07-28T16:09:51Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)false
dc.title.none.fl_str_mv Sistema de substituição sensorial para auxílio a deficientes visuais via técnicas de processamento de imagens e estimulação cutânea.
Sensory substitution system to aid visually handicapped people, via image processing techniques and cutaneous stimulation.
title Sistema de substituição sensorial para auxílio a deficientes visuais via técnicas de processamento de imagens e estimulação cutânea.
spellingShingle Sistema de substituição sensorial para auxílio a deficientes visuais via técnicas de processamento de imagens e estimulação cutânea.
Pereira, Mauro Conti
Electrical stimulation
Engenharia de reabilitação
Estimulação elétrica
Estimulação tátil
Image processing
Processamento de imagens
Rehabilitation engineering
Tactile stimulation
Visão
Vision
title_short Sistema de substituição sensorial para auxílio a deficientes visuais via técnicas de processamento de imagens e estimulação cutânea.
title_full Sistema de substituição sensorial para auxílio a deficientes visuais via técnicas de processamento de imagens e estimulação cutânea.
title_fullStr Sistema de substituição sensorial para auxílio a deficientes visuais via técnicas de processamento de imagens e estimulação cutânea.
title_full_unstemmed Sistema de substituição sensorial para auxílio a deficientes visuais via técnicas de processamento de imagens e estimulação cutânea.
title_sort Sistema de substituição sensorial para auxílio a deficientes visuais via técnicas de processamento de imagens e estimulação cutânea.
author Pereira, Mauro Conti
author_facet Pereira, Mauro Conti
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Cliquet Junior, Alberto
Kassab Junior, Fuad
dc.contributor.author.fl_str_mv Pereira, Mauro Conti
dc.subject.por.fl_str_mv Electrical stimulation
Engenharia de reabilitação
Estimulação elétrica
Estimulação tátil
Image processing
Processamento de imagens
Rehabilitation engineering
Tactile stimulation
Visão
Vision
topic Electrical stimulation
Engenharia de reabilitação
Estimulação elétrica
Estimulação tátil
Image processing
Processamento de imagens
Rehabilitation engineering
Tactile stimulation
Visão
Vision
description Este trabalho visou desenvolver e integrar técnicas, algoritmos e equipamentos para o auxílio a deficientes visuais em sua familiarização para orientação e mobilidade, permitindo uma maior autonomia de locomoção e, em uma segunda etapa, a leitura de cartazes e sinais. Para tal, foi proposta a substituição sensorial da visão pelo tato, permitindo que imagens sejam capturadas, tratadas digitalmente para detecção de bordas, com simplificação da imagem e diminuição de sua resolução. Estas imagens simplificadas são posteriormente transmitidas ao usuário por meio de eletroestimulação cutânea no abdome. Foi desenvolvido um protótipo de hardware, firmware para comandá-lo e software em um microcomputador para tratar a imagem capturada, além de uma matriz de eletrodos e estimação de distância por ultra-som, para compensar a falta de estereoscopia. Este protótipo foi projetado para ser o mais flexível possível para permitir o teste de diferentes maneiras de estímulo. Foram realizados testes preliminares comprovando a viabilidade do conceito, e um segundo protótipo maior foi então projetado e construído. Este sistema provou ser útil também como equipamento para pesquisas em psicologia experimental, na área de cognição e aprendizagem.
publishDate 2006
dc.date.none.fl_str_mv 2006-07-31
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/doctoralThesis
format doctoralThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3139/tde-19092006-164118/
url http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3139/tde-19092006-164118/
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.relation.none.fl_str_mv
dc.rights.driver.fl_str_mv Liberar o conteúdo para acesso público.
info:eu-repo/semantics/openAccess
rights_invalid_str_mv Liberar o conteúdo para acesso público.
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
dc.coverage.none.fl_str_mv
dc.publisher.none.fl_str_mv Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
publisher.none.fl_str_mv Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
dc.source.none.fl_str_mv
reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
instname:Universidade de São Paulo (USP)
instacron:USP
instname_str Universidade de São Paulo (USP)
instacron_str USP
institution USP
reponame_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
collection Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
repository.name.fl_str_mv Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)
repository.mail.fl_str_mv virginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.br
_version_ 1815257130678091776