德國開發頭臉操作的智慧型輪椅

一眼看去，這個輪椅就不同尋常。輪椅上帶著一個活動板，板子上面安著一台手提電腦、一台小攝影機。亞琛工業大學應用訊息專業的研究人員康茨勒(Ulrich Canzler)博士正坐在輪椅裡向記者親自演示。他的身體一動不動，只要點一下頭，輪椅就開始行走了。他即不需要滑鼠，也不需要游戲桿，只要做出一定的面部動作就可以控制輪椅前行後退了，竅門就在活動板上的小攝影機和與其配套的一套高級圖像識別軟體。攝影機即時工作，聚焦康茨勒的面部，每秒鐘生成40張圖像，傳送給活動板上的手提電腦。

康茨勒介紹說：「和攝影機連接的手提電腦隨時對這些圖像進行分析處理，化解出眉毛、眼角、嘴角等部位的特徵點，隨時跟蹤這些特徵點的位置變化，判斷各個部位比如說眉毛的動作，然後再根據這個動作發出相應的控制指令，指揮輪椅走、停，左轉或者是右轉等等。」

當然，什麼動作對應什麼指令，都必須事先非常準確地規定好，並輸到計算機裡，這樣，控制軟體才可以把駕駛者面部的一定動作識別出來，轉化成相對應的控制指令。其實，殘疾人指揮輪椅的方式和沒有殘疾的人操作電腦一樣，只不過他不是用滑鼠點擊，而是用事先準確定義好的頭部或者面部動作來指揮罷了。而且，研究人員還可以根據駕駛者的殘疾程度來定義指令。

康茨勒介紹說：「我們可以根據患者還能動作的面部肌肉，來編程控制輪椅。如果哪位患者殘疾到只能眨眼，或者只能動眉毛的程度，也沒有關係。即使只有這麼微小的動作，我們也照樣可以利用，轉化成控制指令，讓殘疾者照樣可以自主地控制輪椅。」

也就是說，如此嚴重殘疾的患者也可以單憑眨眼或者動眉毛來操作手提電腦上的控制菜單，指揮輪椅的速度，控制它拐彎兒，或者在原地轉圈。而且，殘疾者也用不著擔心萬一自己犯病失控，或者不小心臉上做出什麼下意識的動作，輪椅就會掉到陰溝裡或者在大街上亂跑。康茨勒繼續介紹說：「我們用的控制軟體是智慧型軟體，可以區別出什麼是正常動作，什麼是病態動作，也就是說，如果殘疾人面部抽筋或者他失去了知覺，這套軟體就可以非常準確地識別出來，並指揮輪椅馬上停下來，同時發出呼救訊號。通過安裝在輪椅上的全球衛星定位系統，醫生就可以馬上知道輪椅正在什麼地方。」

就是具備這些功能，這種輪椅還說不上是真正符合交通安全的要求。比如說，天黑了怎麼辦？碰到隧道怎麼辦？畢竟，這套系統依靠的是必須時刻拍攝駕駛者的面部動作才行。對此，亞琛的研究人員也找到瞭解決方案。

訊息工程碩士韋拉塔納亞(Andreas Wiratanaya)不無自豪地表示：「我們的系統配有自己的紅外燈，照在駕駛者的臉上，這樣我們就不用依賴周圍的照明條件了。也就是說即使在黑暗的條件下，由於我們是自己照明，所以我們照樣可以跟蹤確定駕駛者面部的表情特徵。」

這種智慧型輪椅最主要的任務當然是幫助嚴重殘疾者重新獲得機動性。但除此之外，康茨勒還強調，他們使用的圖像識別軟體還可以為使用者帶來很多其它用處，可以使他在日常生活中更為獨立自主，更少依賴他人。康茨勒介紹說：「這套系統很不錯的地方就在於我們用的不是單個的電子控制零件，而是一個完整的電腦，這樣，殘疾者坐在輪椅上也可以進行所有利用電腦可以完成的工作，他可以收發電子郵件、編輯文檔、看片子、聽音樂，他也可以控制周圍的相應設施，比如說開門、調節暖氣的大小、開收音機、調音響等等所有這些通過電腦平台所能控制的東西。」

單在德國，每年就有大約1500人由於摩托車交通事故、體育運動事故、或者由於患有不治的神經系統疾病而在頸椎以下嚴重截癱。將來，智慧型輪椅或許可以為他們帶來一些便利，有助於他們更為獨自立主地生活。此間，亞琛工大的開發人員也在產業界找到了一個資力雄厚的合作夥伴，那就是美國的輪椅生產廠家、在中國的蘇州也設有分廠的英維康公司(Invacare)。該公司很可能今年就可以把這種智慧型輪椅投向市場。

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