職涯焦點|IVE學生開發AI導行杖 助視障人士安全出行

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現時香港約有十九萬名視覺困難人士,他們於日常生活中會遇到不同的的難題,當中包括如何於鬧市安全出行。香港專業教育學院(IVE)學生因參與義工活動,了解到視障人士遇到的問題,遂透過跨學科合作,開發智慧導行杖「iStick」及相關手機應用程式,助他們解決困難。

「iStick」應用人工智能(Artificial Intelligence,AI)、雷達感應、物聯網等科技,可以辨識前方障礙物種類、感應路面斜度,同時又可感測使用者的脈搏和血氧濃度等健康數據,不但助視障人士安全出行,還可以讓照顧者作實時監察,並作適當跟進。項目於「青年科技專才展覽及比賽2021」中獲得「專上教育組」亞軍及「CLP Best Innovation Award」。

研發團隊成員- IVE醫療保健高級文憑學生張靜芙一向積極參與義工活動,並熱心服務視障人士,包括與視障人士行山、領跑等,從中發現視障人士出行時面對不少困難:「由於山路多沙石且路面不平,視障人士出行時,會先用腳踢以作感應或用手向前掃,以確定前方道路沒有障礙物。此外,視障人士每走一步都會先站穩腳步,再走下一步,即使是同一路程距離,耗時會比一般人多一倍。由於他們走路時用力較多,對腳踝構成相當壓力,或會造成疲勞、疼痛等後遺症。」

職涯焦點|IVE學生獲獎遊戲 向社會發放正能量

 

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(左起)青年學院(薄扶林)設計及資訊科技組主管余紫達、IVE電腦及電子工程高級文憑學生顏百堅、陳匡正和視障人士May,參與開發智慧導行杖「iStick」。



AI及物聯網科技

義工活動經歷啟發靜芙與IVE電腦及電子工程高級文憑同學合作,開發「iStick」。

「iStick」外觀與一般手杖相若,實則具備智慧功能。手杖的前方設置攝像鏡頭,以AI科技辨識障礙物的種類,如椅子、紙箱、垃圾桶和桌子等,並會以廣東話發出提示,提醒視障人士。「iStick」底部設有雷達感應器,並與設在扶手位置的標指器連繫,當雷達感應器偵測到前方路面的斜度,標指器便會實時向上下轉動,使用者只需以手指按著標指器,即可得知前方路段是上斜或下坡,以及其相應斜度。

智慧導行杖「iStick」運用人工智能、物聯網和傳感器等科技,配合新開發的手機應用程式使用,於「青年科技專才展覽及比賽2021」中獲得「專上教育組」亞軍及「CLP Best Innovation Award」。

 

智慧導行杖「iStick」運用人工智能、物聯網和傳感器等科技,配合新開發的手機應用程式使用,於「青年科技專才展覽及比賽2021」中獲得「專上教育組」亞軍及「CLP Best Innovation Award」。

 

隊長陳匡正表示,為方便親友了解視障人士出行及身體狀況,團隊運用物聯網技術開發了手機應用程式供照顧者使用:「『iStick』設有光學感測器,用家將手指放上感測器,便可量度其脈搏和血氧濃度等數據,並會即時上載至雲端系統,以及傳送至手機應用程式,讓照顧者可以隨時查看相關紀錄,監察其身體狀況。此外,『iStick』亦設跌倒偵測功能,如果導行杖不慎掉在地上,系統會發出聲響和警示燈,並即時發送提示訊息和定位資訊,通知照顧者或親友作適當支援。」

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收集過百張障礙物相片進行機器學習

青年學院職專文憑(電子及電腦工程)畢業生、IVE電腦及電子工程高級文憑學生顏百堅表示:「『iStick』作為視障人士的出行工具,其辨認障礙物的功能非常重要。為了提升準確度,我們用了一年時間收集過百件障礙物的相片,供AI深度學習,以準確辨認不同種類的障礙物。」另外,由於系統應用多種科技,並將不同數據傳送至不同裝置,團隊須要不斷測試,確保訊息可以準確和實時互傳。

IVE團隊運用物聯網技術開發手機應用程式供視障人士的照顧者使用,「iStick」上設有一個光學感測器,當用家將手指放上感測器上時,可測量其脈搏率和血氧濃度,數據會即時上載至雲端並傳送至手機應用程式。

 

獲視障人士試用作品

IVE醫療保健高級文憑師生早前邀請視障人士試用作品,有視障朋友May試用過「iStick」後,認為其AI辨識障礙物並發出語音提示的功能十分有用,有助視障人士出行時減低受傷的機會。此外,「iStick」測量健康數據的功能,尤其貼合長者或長期病患人士的需要。系統連接手機應用程式,讓視障人士出行時可以保持對外聯繫,減少親友的擔憂。May說:「平日外出時,我多由親友陪伴,因怕路面出現未能預計的障礙物件,如圍欄、垃圾和雜物等;又怕會迷路。有了iStick,我可以安全及開心出行。」

「iStick」前方設有一個攝像鏡頭,利用人工智能科技分析影像,可辨識前方障礙物的種類,如椅子、紙箱等,並以廣東話讀出障礙物的種類,提醒視障人士注意。

 

團隊將繼續優化項目,包括讓手機應用程式可以同步管理多枝「iStick」的資料,方便院舍職員同時照顧多位視障院友;又會進一步訓練AI的辨識能力,期望可以分辨出更多障礙物種類。

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