熱センサーを用いた人工視覚治療システムによる運動能力の向上

Improved mobility performance with an artificial vision therapy system using a thermal sensor.

• Yingchen He
• Susan Y Sun
• Arup Roy
• Avi Caspi
• Sandra Rocio Montezuma

抄録

目的:

赤外線画像を人工視覚治療システムである網膜人工器官Argus IIに統合することで、複雑なシーンを簡素化し、他人がいる場所での移動能力を向上させることができるかどうかを評価することを目的とした。

OBJECTIVE: To evaluate the benefit of integrating thermal imaging into an artificial vision therapy system, the Argus II retinal prosthesis, in simplifying a complex scene and improving mobility performance in the presence of other persons.

アプローチ:

4人のArgus II網膜移植ユーザーを対象に、ブース内で目標とする人物の位置を特定して接近するタスクと、人を避けながら廊下をナビゲートするタスクの2つのタスクで評価を行いました。4人の網膜移植ユーザーは、オリジナルのArgus IIシステム（Argus IIカメラ）と熱統合型Argus IIシステム（サーマルカメラ）の両方を使用してタスクを完了しました。歩行速度、ナビゲーションエラー、衝突回数により、ナビゲーションの安全性と効率性を評価しました。

APPROACH: Four Argus II retinal implant users were evaluated on two tasks: to locate and approach target persons in a booth, and to navigate a hallway while avoiding people. They completed the tasks using both the original Argus II system (the "Argus II camera") and a thermal-integrated Argus II system (the "thermal camera"). The safety and efficiency of their navigation were evaluated by their walking speed, navigation errors, and the number of collisions.

主な結果:

サーマルカメラを使用した場合、Argus IIカメラを使用した場合と比較して、ナビゲーション性能は有意に優れており、偏差角が75％減少（p < 0.001）、距離誤差が48％減少（p < 0.05）、衝突事故が30％減少（p < 0.05）しました。サーマルカメラは、暗闇でも明るい場所と同様に効率的にタスクを実行できるという付加的な利点ももたらしました。さらに重要なことは、これらの利点は歩行速度の低下を代償にはしなかったということです。

MAIN RESULTS: Navigation performance was significantly superior when using the thermal camera compared to using the Argus II camera, including 75% smaller angle of deviation (p < 0.001), 48% smaller error of distance (p < 0.05), and 30% fewer collisions (p < 0.05). The thermal camera also brought the additional benefit of allowing the participants to perform the task in the dark as efficiently as in the light. More importantly, these benefits did not come at a cost of reduced walking speed.

意義:

サーマルカメラをArgus IIシステムに使用することで、可視光カメラと比較して、装着者のナビゲーション性能が向上し、他の人への接近や回避が容易になる可能性があります。将来の人工視覚治療システムに赤外線カメラを追加することで、可視光カメラを補完し、利用者の移動の安全性と効率性を向上させ、生活の質を向上させることができるかもしれません。

SIGNIFICANCE: Using the thermal camera in the Argus II system, compared to a visible-light camera, could improve the wearers' navigation performance by helping them better approach or avoid other persons. Adding the thermal camera to future artificial vision therapy systems may complement the visible-light camera and improve the users' mobility safety and efficiency, enhancing their quality of life.

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