講義

 

科技與人文關懷 搶救潛水鐘行動

林宸生 博士


 

人文與科技關懷----潛水鐘搶救行動

本研究一方面要改良現有的人機界面系統,一方面也透過醫院、病友協會、慈善及殘障團體等來篩選合適的使用人選,並配合醫療專業人員在臨床的評估與訓練,來進行研究與推廣。這些本土研發的人機界面系統在計畫結束時必將會呈現成功的案例,並公開發表,如此可使後繼的使用者產生激勵作用與建立對這些本土研發的人機界面系統之信心。

本研究在第一年中,將致力於人機界面的改良,將系統之靈敏度改為彈性可調整的方式,以適應各類病友的使用情形,並摒除病友使用時一些誤差干擾,由於病友無法即時表達出其使用的感受與真正需求,因此必須藉助其照顧者耐心的多次溝通,才有可能讓雙方瞭解彼此的想法。其目標是放在能有病友使這些本土研發的人機界面用系統與外界溝通,而能真正符合病友的需要,可以融入其生活之中。

第二年,改良合乎病友使用的螢幕眼控鍵盤,改善系統硬體裝置,例如CCD 攝影機電路板由於攜帶、拆卸頻繁而造成損壞率偏高等,希望藉由第一年的不斷測試,而在本年度確定改善的方法。目標為病友使用這些本土研發的人機界面以成功的輸入一篇短文。

第三年,這些本土研發的人機界面系統將更成熟,方便使用,增加軟體之穩定度與便利性,使其能擔任長時間的運作,具有自我偵測與調整的功能,而不會因為操作者的疏忽或是不熟練,以至於產生當機的後果,並且可自動監控使用者之操作狀況, 以避免疲勞或不適之現象。目標為舉辦一場病友座談會,病友能使用這些本土研發的人機界面和旁人即時溝通,流暢的回應問題及心得。

第四年,改善潛水鐘救援人機界面初始校正的方法,使操作者不須每次使用時都要進行校正工作。整個系統將設計成全自動導引操作的方式,操作者無須旁人協助即可根據系統逐步提示學會操作本系統,最終目標則是希望藉由這些本土研發的人機界面能協助重殘傷友自力完成一本書之編製,以呈現此計畫之整體成果。這本書可能是科技研發者、社會服務者、多位病友利用合力的著作加上家屬、本計畫相關人員在人機界面的研發心歷路程的文稿,如此則潛水鐘救援人機界面的研發計畫方可獲得成功的驗證。

每年度內以成果參加「身心障礙者職業重建輔具展覽」或資訊展等展覽一至三次,並在潛水鐘救援人機界面功能展示旁邊同時播放重度癱瘓使用者使用潛水鐘救援人機界面之影片以及使用人機界面寫出來的書籍,讓整個展示更為鼓舞人心。

瞳位追蹤器 Eye Tracking Device

展品功能:

新一代之人機介面,讓操作者透過眼睛的移動與注視操控電腦,並可操作語音資料庫、中文輸入等對外溝通系統及眼控D射擊遊戲。

應用原理:

在頭配式瞳位追蹤器的設計上,使用者配戴瞳位顯示器時,同時裝置在眼睛下方之CCD攝影機對眼睛擷取影像並傳送至電腦,所以我們在顯示器的螢幕上能同步看到自己的眼睛影像,而電腦則計算出瞳位中心和移動座標。遙測式瞳位追蹤器也是利用相同的原理,使用者不需配戴儀器,僅需固定頭部,由前方之CCD攝影機擷取影像,系統影像會經由投影機投射到使用
者前方的投影幕,需要較大的空間來裝置。

應用技術:影像處理 、光電裝置。


簡易操作說明:

使用者配戴上頭配顯示器後,可從顯示器中看見系統畫面及眼睛影像,將眼睛區域用白色搜尋方框框住後,開始做眼睛校正
動作,使用者依序注視出現在畫面上、左、中、右和下之標號,完成後系統自動開啟應用程式,此時使用者即可完全以眼睛操控滑鼠游標,將游標停於選擇ICON上0.5秒則視為選取,操作完畢選擇回主畫面或按下『ENTER』見即可跳出系統。

眼睛校正畫面 語音資料庫 眼控射擊遊戲

相關網站:http://www.auto.fcu.edu.tw/~cslin/eyetrack/index.html
相關聯絡資料:
聯絡人:逢甲大學自控系 林宸生TEL:(04)4517250-3929 E-mail: cslin@auto.fcu.edu.tw
本研究蒙中科院、國科會經費支持,現與漸凍人協會、台北榮總、高雄長庚、台中復健醫院合作
影像式頭控系統

上網新花招!!動動頭即可瀏覽網頁的新體驗!!!!
用於瀏覽網頁的影像式頭控系統,其操作方法十分簡單,不需要把外在燈源關掉,只需利用頭部的擺動,準確地移動螢幕上的游標,在所要選取的選項上稍作停留,即可成功地完成點選的動作。且此一影像式頭控系統的光源並無直接照射於人眼,所以並不會有不舒服感,更使手部動作機能障礙人士除了軌跡球、搖桿式滑鼠、嘴控及眼控滑鼠外更多了一種選擇,使用起來方便無負擔,且其移動方向的正確度及穩定性非常的好,不但能夠輕鬆上網作選取的動作,更可用於醫療器材上,利用頭控系統模擬滑鼠左鍵Click的動作,透過電腦以增加其溝通能力。


此外,影像式頭控系統不僅提供上網瀏覽網頁亦可廣泛地運用在醫療復健上、電腦遊戲操作介面及虛擬實境系統等等·······。


逢甲大學自動控制工程學系/機器視覺與光電實驗室
相關網站http://www.auto.fcu.edu.tw/~cslin/
特別感謝: 中華民國脊椎損傷協會
台中復健醫院
漸凍人協會

漸凍人苦難言 追幢器扮橋樑
逢甲大學開發透過瞳孔控制電腦4病患試用 1999.2.11
(自由時報88年2月11日生活版記者歐素美\豐原報導)
漸凍人病患末期與閉鎖症候群患者一樣,全身癱瘓只剩眼睛會動,漸凍人協會積極和逢甲大學合作開發「追瞳器」,以患者瞳孔下達電腦指令,希望輔助漸凍人末期患者走出孤獨的世界與人溝通,目前已有四名病患試用。逢甲大學自動控制系研究所林宸生教授指出,追幢器原是國防部委託研發,以運用在打敵機等國防用途,唯目前還在研發階段,若能率先落實在醫療用途,將可造福運動神經原(俗稱漸凍人)末期病患。
林宸生指出,所謂追撞器就是讓患者戴上類似眼鏡的儀器並連接電腦,透過患者瞳孔的移動發揮電腦游標般的功能,以控制電腦,並透過電腦螢幕的選項表達自己的意思,如肚子餓了,只要進入「食」的選項,即會出現「想吃飯」、「想喝水」等供患者選擇,電腦並會發出人聲提醒告知旁人,讓患者重新可以「說話」。
林宸生說,法國出版商菲利浦.維岡,罹患閉鎖症候群躺在病床上長達七年,透過電腦和攝影機的輔助歷時兩年完成「潛水鐘之愛」一書,完整寫下癱瘓後的心路歷程,他希望追撞器不但能幫助患者說話、閱讀,提升生活品質,更能協助他們寫下自己的故事。

小說+漫畫形式
(希望內容為小說+漫畫形式,或是報導文學。內容除了悲情,也有努力、希望。包含病友、家屬的親情,研究生的感情生活,社會服務者的犧牲奉獻….等等)