Localisation d'objets pour les non-voyants : augmentation sensorielle et neuroprothèse
Institution:
Toulouse 3Disciplines:
Directors:
Abstract EN:
The difficulties experienced by blind people in their daily lives can be classified in four main areas: read, write, orientation and recognition and localization of objects. This manuscript addresses this last topic of object recognition and localization. The state of the art of assistive devices for the Blind shows two types of aid: Sensory substitution and sensory augmentation systems. The first category captures a low resolution image of the visual scene which is converted to a signal that can be interpreted by another sensory modality (tactile or auditory). Those experimental systems are currently not usable because of the difficulty to interpret the restituted signal. Sensory augmentation systems are more usable. They increase a sensory channel (auditory or tactile) restituting a small amount of information identified as relevant to improve independence of blind people. This latter approach was developed in this thesis by restoring one lost visual function: localizing objects. A system was developed to restore this function of the human visual system. The restitution of the location of an object has been studied in two ways: in an auditory sensory augmentation system and a "visual" system for the simulation of a visual neuroprosthesis. The prospects for this work (some of which were included in the NAVIG project) are the first steps of the design of an assistive device which could help the Blind to navigate in unknown environments. This system relies on a GPS system for navigation, vision to recognize objects in the visual scene and a sonification system to restitute this information.
Abstract FR:
Les difficultés éprouvées par les non-voyants au quotidien peuvent être classées dans quatre domaines principaux : l'accès à l'information écrite, le déplacement, l'orientation et la reconnaissance/localisation d'objets. C'est sur la conception d'un système de suppléance permettant aux non-voyants de reconnaître et de localiser des objets que porte cette thèse. L'état de l'art des systèmes de suppléance visuelle fait apparaître deux catégories de systèmes: les systèmes de substitution et d'augmentation sensorielle. Les premiers capturent une image basse résolution de la scène visuelle en la transformant pour être restituée dans autre modalité sensorielle (tactile ou auditive). Ces systèmes expérimentaux ne sont aujourd'hui pas utilisables du fait de la difficulté d'interprétation du signal restitué. Les seconds augmentent un canal sensoriel (tactile ou auditif) en restituant une faible quantité d'information identifiée comme pertinente pour améliorer l'autonomie des personnes non-voyantes. C'est cette dernière approche qui a été développée dans cette thèse en restituant une fonction du système visuel : la localisation d'objets. La restitution de cette information de position sur un objet a été envisagée selon deux modes de restitution : " auditive " dans un système d'augmentation sensorielle et " visuelle " pour la simulation d'une neuroprothèse corticale. Les perspectives de ces travaux permettent d'envisager un outil de suppléance pour l'aide à la navigation des non-voyants, en fusionnant un système de géolocalisation pour le positionnement, de vision artificielle pour reconnaître des objets dans la scène visuelle et de sonification pour restituer ces informations.