نظام ذكي للمكفوفين قابل للارتداء: رؤية صوتية وتحديد موقع

الملخص

مع التطور المتسارع في تقنيات الذكاء الاصطناعي والأنظمة المضمنة، أصبح من الممكن تطوير حلول تقنية ذكية تسهم في تعزيز استقلالية المكفوفين وتحسين قدرتهم على إدراك البيئة المحيطة. تهدف هذه الدراسة إلى تصميم وتطوير نظام ذكي قابل للارتداء لمساعدة المكفوفين يعتمد على تقنيات الرؤية الحاسوبية، بحيث يقوم بتحويل المعلومات البصرية إلى إشعارات صوتية مفهومة، بالإضافة إلى توفير خدمات تحديد الموقع والتنبيه في حالات الطوارئ.

يعتمد النظام المقترح على منصة المعالجة المتقدمة  NVIDIA Jetson Nano التي تعمل كوحدة معالجة رئيسية لتنفيذ خوارزميات التعرف على الأشياء وتحليل الصور في الزمن الحقيقي. يتم التقاط الصور من البيئة المحيطة باستخدام كاميرا OV7670 Camera Module، حيث تقوم خوارزميات الرؤية الحاسوبية بتحليل المشهد والتعرف على مجموعة من الأجسام المختلفة مثل الأشخاص والعوائق وبعض الأدوات اليومية. بعد ذلك يتم تحويل نتائج التعرف إلى رسائل صوتية تُرسل إلى المستخدم عبر سماعات الأذن، مما يسمح للشخص الكفيف بفهم البيئة المحيطة من خلال وصف صوتي فوري للأشياء المكتشفة.

ولإدارة وظائف التحكم والتكامل بين الوحدات المختلفة، تم استخدام المتحكم الدقيق Arduino Uno  لتنظيم عمليات الاتصال بين مكونات النظام والتحكم في الأزرار المختلفة. كما تم دمج وحدة تحديد المواقع NEO-6M  GPS Module   لتحديد الإحداثيات الجغرافية لموقع المستخدم، إضافة إلى وحدة الاتصال الخلوي   SIM800L GSM Module  التي تتيح إرسال رسائل نصية قصيرة إلى أرقام محددة مسبقًا.

يتضمن النظام أيضًا زر طوارئ يمكن للمستخدم الضغط عليه لإرسال رسالة نصية تحتوي على موقعه الجغرافي إلى أفراد العائلة أو مقدمي الرعاية، بحيث يمكن فتح الموقع مباشرة عبر تطبيقات الخرائط على الهواتف الذكية لتحديد مكان المستخدم بسرعة. كما يحتوي النظام على زر لتشغيل وإيقاف النظام بهدف تسهيل الاستخدام وتقليل استهلاك الطاقة. أظهرت النتائج الأولية أن النظام المقترح قادر على التعرف على عدد من الأشياء الشائعة في البيئة المحيطة وتحويلها إلى تنبيهات صوتية واضحة، إضافة إلى توفير خدمة تحديد الموقع وإرسال التنبيهات الطارئة بكفاءة، مما يسهم في تعزيز مستوى الأمان والاستقلالية للأشخاص المكفوفين أثناء تنقلهم في البيئات المختلفة.