Il visore si compone di cinque parti :
- casco di ripresa con telecamere orientabbili
- computer di controllo e comando
- pulsantiera
- sensore
- batteria di accumulatori.
La scena viene ripresa da due mini-telecamere affiancate installate
nel casco dell'operatore e montate su perni girevoli che ne consentono
la rotazione sia in senso verticale che orizzontale tramite azionamenti
elettrici asserviti al computer.
Il calcolatore riceve le immagini destra e sinistra in bianco
e nero e le elabora accentuandone il contrasto fino a trasformarle
in figure piene completamente bianche o completamente nere a seconda
che la quantità di grigio di ognuna di esse sia superiore
o inferiore alla soglia scelta dall'interessato,
All'interno dell'immagine si trova una tacca di riferimento che
può essere spostata fino a sovrapporla all'oggetto prescelto.
A quel punto il calcolatore, memorizzato l'oggetto selezionato
con la tacca, orienta su di esso ambedue le telecamere e provvede
acchè tale orientamento venga mantenuto con continuità
anche al verificarsi di spostamenti sia del casco che dell'oggetto
stesso. Ciò sarà facilitato dai movimenti dell'operatore
che, a tale scopo, deve mantenere la direzione della visuale diretta
approssimativamente verso l'oggetto stesso. Al centro della ripresa
verrà quindi a trovarsi l'immagine stabile dell'oggetto,
immagine che vi rimane fintantoché la tacca di riferimento
non passi ad individuarne un altro.
Un'altra funzione svolta dal calcolatore è quella di definire,
in base alla convergenza delle due telecamere, la distanza che
intercorre da operatore ad oggetto. La convergenza, che sarà
pari a zero per oggetto infinitamente lontano, aumenterà
man mano che esso si avvicina fino a diventare massima per oggetto
prossimo al casco. La distanza rilevata sarà trasmessa
all'operatore mediante emissione, all'interno del casco, di un
segnale acustico di tono acuto per oggetti lontani e sempre più
grave per quelli vicini.
La pulsantiera, manovrabile con una sola mano, comprende tre manopole:
la prima, sferica, serve per muovere nelle due direzioni la tacca
di riferimento in modo da poter individuare, come già detto,
l'oggetto che interessa, la seconda, cilindrica, permette di modificare
lo zoom delle telecamere e quello del calcolatore per poter ingrandire
o rimpicciolire l'area ripresa, la terza, anch'essa cilindrica,
per definire la soglia di grigio che l'operatore ritiene più
adatta alla rappresentazione dell'oggetto.
L'ultimo elemento è il sensore. E' questa l'apparecchiatura
che consente di far conoscere all'operatore l'immagine ripresa.
E' formato da un pannello leggermente arcuato delle dimensioni
di circa 20 cm x 30 cm la cui superficie interna è interamente
ricoperta da una miriade di minuscoli tubicini affiancati ognuno
dei quali contiene un piccolissimo cilindro metallico spinto verso
l'operatore da una molla ma che è in grado di arretrare
e poi di ritornare avanti tramite un susseguirsi di impulsi elettrici
trasmessi dal calcolatore ed addotti tramite una doppia fila di
fili posti posteriormente ed a 90 gradi l'una rispetto all'altra.
La vibrazione che si viene a creare può essere percepita
avvicinando il sensore ad una parte sensibile del corpo (ad esempio
fissando il sensore al ventre). In questi ultimi tempi si sono
fatti avanzati studi e realizzato uno speciale elemento vibrante
che potrà sostituire i cilindri descritti essendo composto
da materiali piezoelettrici elettrodeformabili integrati a dei
semiconduttori necessari per attivarli, per cui la costruzione
del sensore diventerà abbastanza agevole. Se l'insieme
dei cilindretti vibranti rappresenta una figura sarà possibile
all'operatore percepirne la forma e l'estensione.
Le immagini dell'oggetto, riprese dalle due telecamere e trasformate
dal calcolatore in corrispondenti figure in tutto nero o tutto
bianco arrivano appunto al sensore sotto forma di zone vibranti
aventi una configurazione simile alle parti nere.
Nel sensore si alterneranno ogni 10/20 secondi l'immagine ripresa
dalla telecamera di destra con quella di sinistra in modo da trasmettere
all'operatore ambedue le immagini. Logicamente se le due immagini
saranno identiche (il che succede quando le due telecamere sono
esattamente orientate sullo stesso oggetto) l'immagine sarà
fissa.
In pratica l'utilizzazione dell'apparecchiatura avviene nel seguente
modo.
All'inizio le telecamere, essendo posizionate a caso, invieranno
due immagini completamente diverse tra di loro che si alterneranno
ogni 10/20 secondi sul sensore. L'operatore, percepito dai cilindri
vibranti alternativamente che non figura alcuna immagine fissa,
con il pulsante di orientamento porterà la tacca di riferimento
(anch'essa percepibile tramite cilindretti vibranti) sull'oggetto
scelto. Il computer immediatamente orienterà su di esso
le due telecamere mantenendole in tale direzione fintantoché
l'oggetto medesimo continuerà ad essere selezionato dalla
tacca di riferimento.
La situazione sarà allora la seguente: al centro del sensore
sarà evidenziata una figura fissa che rappresenta l'oggetto
principale mentre all'intorno ci saranno quelli più vicini
e più lontani e che l'operatore può individuare
in quanto costituiti da un alternarsi di figure semoventi. Nel
caso lo desideri l'operatore può eliminare tali figure
di contorno operando sullo zoom.
Contemporaneamente egli riceverà, tramite emissione di
opportuno suono, la segnalazione della distanza in cui si trova
l'oggetto.
Immaginiamo, ad esempio, che si voglia osservare una fila di alberi
posti a distanza via via crescente rispetto all'operatore.
Definito con la tacca di riscontro il primo albero, sul sensore
figureranno tanti alberi tra i quali solo il primo, essendo stato
selezionato, avrà una immagine stabile, il secondo sarà
invece raffigurato da un albero che ad intervallo di 10/20 secondi
salta da destra a sinistra, il terzo subirà spostamenti
maggiori, così pure il quarto e via via gli altri. Una
volta presa dimestichezza sarà immediatamente percepibile
l'oggetto che interessa e quindi sarà possibile affinarne
la selezione mediante la pulsantiera. Da notare che l'immagine
dell'albero selezionato è, in ogni caso, stabile in quanto
sia l'operatore per quanto riguarda l'orientamento di massima
e sia il calcolatore per quello di dettaglio, provvedono a mantenere
le due telecamere puntate rigorosamente sull'oggetto. Anche la
sensazione della distanza tramite adeguato suono in arrivo nel
casco, con la pratica diventa automatica.
Ovviamente le immagini, per poter essere correttamente interpretate,
devono essere semplici e, a tale scopo, il calcolatore provvederà
ad eliminare quelle di sfondo e di primissimo piano chiaramente
definibili dal fatto che le figure gemelle che le costituiscono
sono tra di loro tanto più distanziate quanto più
sono lontane dall'oggetto principale. In pratica al sensore arriveranno
soltanto l'immagine del soggetto selezionato che apparirà
ferma e, sdoppiata e semovente, quella di alcuni oggetti posti
nelle vicinanze. Queste ultime serviranno all'operatore per spostare
man mano la visuale dall'una all'altro degli oggetti che gli si
presentano davanti in modo da consentirgli, tramite la ripetizione
dell'intero ciclo, di esaminare l'intera scena. Opportuni aggiustamenti
dell'immagine potranno ottenersi alla pulsantiera mediante lo
zoom che permette di riportarla alla grandezza desiderata e modificando
la soglia di grigio il che permette di migliorare la qualità
dell'immagine stessa.
Tornando all'esempio della fila di alberi, l'operatore, riceverà
l'immagine del primo albero e quella, sdoppiata ed instabile,
del secondo. Potrà allora selezionare quest'ultimo nel
qual caso riceverà la sua immagine e quelle, sdoppiate,
del primo e del terzo. Tramite la tacca di riferimento potrà
allora spostarsi sul terzo, quindi sul quarto e così via
fino ad esaminare l'intera fila. Opportuni aggiustamenti dello
zoom gli permetteranno di avere gli alberi nella giusta grandezza
mentre modificando la soglia dei grigi potrà migliorarne
la rappresentazione al variare dei colori e della luce che illumina
in realtà la scena.
Da rilevare come il comando di zoom agisca, del tutto automaticamente,
con due distinte modalità. In prima fase sarà l'ottica
delle telecamere a variare l'ampiezza del campo di ripresa, ma
una volta giunta alla fine della corsa degli obbiettivi sarà
l'elettronica ad intervenire nella variazione dell'immagine in
bianco e nero elaborata dal computer. L'operatore potrà,
a sua scelta, esaminare un oggetto nel suo insieme tramite una
immagine panoramica oppure nei dettagli minuti ingrandendone una
porzione dopo l'altra.
Particolarmente semplice diventa la lettura di testi stampati
od anche scritti a mano nel qual caso l'operatore, seguendo con
la tacca di riferimento via via le parole delle righe, si troverà
a sentire le scritte in rilievo sulla pelle quasi si trattasse
di testo scritto in caratteri Braille molto perfezionati. Allo
stesso modo potrà scrivere di proprio pugno o tracciare
linee e disegni seguendone man mano l'andamento.
Il visore per ciechi consente un'altra utilizzazione tanto utile
da poter, essa sola, giustificare la realizzazione delle apparecchiature
che lo compongono pur se complicate e costose . Si deve aggiungere
che la procedura che viene quì proposta rappresenta una
grande semplificazione di quelle prima indicate nel mentre i risultati
che se ne possono ottenere sono senza dubbio validi e di più
facile apprendimento per l'operatore. Si tratta di dare a chi
è privo della vista, nientemeno che la possibilità
di usare il personal computer con tutti i suoi svariati programmi
applicativi come, ad esempio, quello per la scrittura di testi,
la redazione di disegni o la compilazione di data base. Tale ambizioso
risultato viene raggiunto utilizzando, fra le apparecchiature
elencate, soltanto il sensore che va collegato direttamente al
computer da tavolo. Quest'ultimo, ovviamente munito di appropriato
programma applicativo, riproduce l'immagine del display, cui in
questo caso non rimane che la funzione del tutto secondaria di
consentire le operazioni di controllo e la manutenzione dei programmi
da parte degli addetti, anche nel sensore dando modo all'utente
non vedente di percepirla. Ad esempio in caso di battitura di
testi, al momento in cui viene premuto un tasto, la relativa lettera
o cifra numerica è riprodotta, notevolmente ingrandita,
sulla parte sensibile del non vedente che può quindi leggere
interi spezzoni di frase. Lo stesso accade nella esecuzione di
grafici o disegni fatti alla tastiera dell'ordinatore, tramite
un qualsiasi programma di grafica. La possibilità offerta
dal computer di ingrandire a piacere una parte dell'immagine fà
sì che sia possibile percepire anche i particolari minuti
di dettaglio. Lo stesso dicasi per i testi che possono essere
ingranditi a piacere. Inutile ribadire quali prospettive si aprano
per i non vedenti dalla possibilità di usare il computer:
basti pensare all'uso di Internet!
La costruzione di un prototipo dell'apparecchiatura descritta
è tanto complessa da poter essere affrontata solo da una
Società di ricerca che possa disporre di ingenti mezzi.
Si pensi, per quanto concerne la parte meccanica, al sensore che
comprende più di 100.000 cilindri vibranti, alle due telecamere
automatiche che devono essere munite di dispositivo di orientamento
asservito al computer nonché di quello di definizione automatica
delle distanze. Particolarmente complessa è la redazione
del software di comando e controllo sia per quanto riguarda la
parte grafica di riconoscimento, elaborazione e memorizzazione
delle immagini, sia per quanto riguarda le automazioni del sensore
e delle telecamere e sia, infine, per la determinazione delle
distanze con emissione dei suoni necessari per la loro trasmissione
all'operatore.Studi recenti hanno risolto efficacemente il problema
dei cilindri vibranti che possono essere vantaggiosamente composti
da materiali piezoelettrici elettrodeformabili integrati a dei
semiconduttori necessari per attivarli.
Si allegano disegni che rappresentano schematicamente il casco
di visione, il sensore ed un esempio di rappresentazione di un
oggetto nel mentre, per quanto riguarda la possibilità
offerta al non vedente di poter utilizzare il computer da tavolo,
non occorrono altre indicazioni oltre a quelle prima fornite,
trattandosi di una metodologia classica per un normale uso del
computer cui viene solo aggiunto un display del tutto particolare
come il sensore a cilindri vibranti.
Ed ecco la descrizione del"VISIO". Si possono notare le affinità con il visore sopra descritto