視覚障害者のためのリアルタイムシーン超音波診断の比較研究

A Comparative Study in Real-Time Scene Sonification for Visually Impaired People.

• Weijian Hu
• Kaiwei Wang
• Kailun Yang
• Ruiqi Cheng
• Yaozu Ye
• Lei Sun
• Zhijie Xu

抄録

近年、深度カメラやシーン検出アルゴリズムの開発に伴い、視覚障害者向けの様々な電子移動補助装置が提案されている。しかし、視覚障害者に効率的にシーン情報を伝えることは、まだまだ難しい課題である。本論文では，視覚障害者に生の奥行き画像，障害物情報，経路情報をそれぞれ伝達するための3つの異なる聴覚的インタラクション手法，すなわち，奥行き画像超音波化，障害物超音波化，経路超音波化を提案する．本研究では、12名の視覚障害者を対象とした実地実験を行い、3つの超音波診断方法を総合的に比較しました。その結果、経路の方向などの高度なシーン情報を超音波化する方が学習や適応が容易で、ポイントツーポイントナビゲーションに適していることがわかりました。これに対して、生の奥行き画像のような低レベルのシーン情報を超音波化することで、視覚障害者は周囲の環境をより包括的に理解することができる。また、実験参加者全員に最適なインタラクション方法は存在せず、視覚障害者が最適なインタラクション方法を見つけるには時間が必要である。本研究では、3つのシーン検出アルゴリズムとそれに対応する超音波法の特徴と違いを明らかにした。この結果は、電子旅行補助具の設計への洞察を提供し、結論は、仮想現実アプリケーションのサウンドフィードバックなど、他の分野にも適用できる。

In recent years, with the development of depth cameras and scene detection algorithms, a wide variety of electronic travel aids for visually impaired people have been proposed. However, it is still challenging to convey scene information to visually impaired people efficiently. In this paper, we propose three different auditory-based interaction methods, i.e., depth image sonification, obstacle sonification as well as path sonification, which convey raw depth images, obstacle information and path information respectively to visually impaired people. Three sonification methods are compared comprehensively through a field experiment attended by twelve visually impaired participants. The results show that the sonification of high-level scene information, such as the direction of pathway, is easier to learn and adapt, and is more suitable for point-to-point navigation. In contrast, through the sonification of low-level scene information, such as raw depth images, visually impaired people can understand the surrounding environment more comprehensively. Furthermore, there is no interaction method that is best suited for all participants in the experiment, and visually impaired individuals need a period of time to find the most suitable interaction method. Our findings highlight the features and the differences of three scene detection algorithms and the corresponding sonification methods. The results provide insights into the design of electronic travel aids, and the conclusions can also be applied in other fields, such as the sound feedback of virtual reality applications.