德国开发头脸操作的智能轮椅

一眼看去，这个轮椅就不同寻常。轮椅上带着一个活动板，板子上面安着一台手提电脑、一台小摄像机。亚琛工业大学应用信息专业的研究人员康茨勒(Ulrich Canzler)博士正坐在轮椅里向记者亲自演示。他的身体一动不动，只要点一下头，轮椅就开始行走了。他即不需要鼠标，也不需要游戏杆，只要做出一定的面部动作就可以控制轮椅前行后退了，窍门就在活动板上的小摄像机和与其配套的一套高级图像识别软件。摄像机实时工作，聚焦康茨勒的面部，每秒钟生成40张图像，传送给活动板上的手提电脑。

康茨勒介绍说：“和摄像机连接的手提电脑随时对这些图像进行分析处理，化解出眉毛、眼角、嘴角等部位的特征点，随时跟踪这些特征点的位置变化，判断各个部位比如说眉毛的动作，然后再根据这个动作发出相应的控制指令，指挥轮椅走、停，左转或者是右转等等。”

当然，什么动作对应什么指令，都必须事先非常准确地规定好，并输到计算机里，这样，控制软件才可以把驾驶者面部的一定动作识别出来，转化成相对应的控制指令。其实，残疾人指挥轮椅的方式和没有残疾的人操作电脑一样，只不过他不是用鼠标点击，而是用事先准确定义好的头部或者面部动作来指挥罢了。而且，研究人员还可以根据驾驶者的残疾程度来定义指令。

康茨勒介绍说：“我们可以根据患者还能动作的面部肌肉，来编程控制轮椅。如果哪位患者残疾到只能眨眼，或者只能动眉毛的程度，也没有关系。即使只有这么微小的动作，我们也照样可以利用，转化成控制指令，让残疾者照样可以自主地控制轮椅。”

也就是说，如此严重残疾的患者也可以单凭眨眼或者动眉毛来操作手提电脑上的控制菜单，指挥轮椅的速度，控制它拐弯儿，或者在原地转圈。而且，残疾者也用不着担心万一自己犯病失控，或者不小心脸上做出什么下意识的动作，轮椅就会掉到阴沟里或者在大街上乱跑。康茨勒继续介绍说：“我们用的控制软件是智能软件，可以区别出什么是正常动作，什么是病态动作，也就是说，如果残疾人面部抽筋或者他失去了知觉，这套软件就可以非常准确地识别出来，并指挥轮椅马上停下来，同时发出呼救信号。通过安装在轮椅上的全球卫星定位系统，医生就可以马上知道轮椅正在什么地方。”

就是具备这些功能，这种轮椅还说不上是真正符合交通安全的要求。比如说，天黑了怎么办？碰到隧道怎么办？毕竟，这套系统依靠的是必须时刻拍摄驾驶者的面部动作才行。对此，亚琛的研究人员也找到了解决方案。

信息工程硕士韦拉塔纳亚(Andreas Wiratanaya)不无自豪地表示：“我们的系统配有自己的红外灯，照在驾驶者的脸上，这样我们就不用依赖周围的照明条件了。也就是说即使在黑暗的条件下，由于我们是自己照明，所以我们照样可以跟踪确定驾驶者面部的表情特征。”

这种智能轮椅最主要的任务当然是帮助严重残疾者重新获得机动性。但除此之外，康茨勒还强调，他们使用的图像识别软件还可以为使用者带来很多其它用处，可以使他在日常生活中更为独立自主，更少依赖他人。康茨勒介绍说：“这套系统很不错的地方就在于我们用的不是单个的电子控制部件，而是一个完整的电脑，这样，残疾者坐在轮椅上也可以进行所有利用电脑可以完成的工作，他可以收发电子邮件、编辑文档、看片子、听音乐，他也可以控制周围的相应设施，比如说开门、调节暖气的大小、开收音机、调音响等等所有这些通过电脑平台所能控制的东西。”

单在德国，每年就有大约1500人由于摩托车交通事故、体育运动事故、或者由于患有不治的神经系统疾病而在颈椎以下严重截瘫。将来，智能轮椅或许可以为他们带来一些便利，有助于他们更为独自立主地生活。此间，亚琛工大的开发人员也在产业界找到了一个资力雄厚的合作伙伴，那就是美国的轮椅生产厂家、在中国的苏州也设有分厂的英维康公司(Invacare)。该公司很可能今年就可以把这种智能轮椅投向市场。

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