Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

Látás pótlása és szenzoros helyettesítése. Bevezetés 37 millió ember teljesen vak 128 millió látás károsult Általuk használt eszközök: 1. Fehér bot 2.

Hasonló előadás


Az előadások a következő témára: "Látás pótlása és szenzoros helyettesítése. Bevezetés 37 millió ember teljesen vak 128 millió látás károsult Általuk használt eszközök: 1. Fehér bot 2."— Előadás másolata:

1 Látás pótlása és szenzoros helyettesítése

2 Bevezetés 37 millió ember teljesen vak 128 millió látás károsult Általuk használt eszközök: 1. Fehér bot 2. Kutya Évek óta léteznek fejlettebb elektronikai eszközök, ezek nem terjedtek még el széleskörűen

3 Vakság fő okai AMD: időskori makula degeneráció, fotoreceptorok fokozatos elveszítése RP(festékes recehártya- gyulladás):Örökletes szembetegség, amely idővel látótér-beszűkülést, majd teljes vakságot okoz

4 Ismétlés: szem anatómiája, látás biofizikája Csapok, pálcikák Ganglion sejtek Látóideg Látókéreg

5 Ismétlés: szem anatómiája, látás biofizikája Látóideg kereszteződés: retina mediális részéből származó rostok kereszteződnek, laterális részből eredők azonos oldali pályán maradnak látóköteg Látóköteg oldalsó térdestestbe (geniculatus magból) fut, amely az elsődleges látókéreg bemenete Magasabb rendű látókérgek (V2-V5) komplex hierarchikus rendszert alkotnak és még nem eléggé ismertek ahhoz, hogy a látás helyettesítésében használják

6 Fejlett látóprotézisek három fő csoportja  Szenzoros helyettesítés: ultrahang vagy kamera segítségével történik a környezet feltérképezése, az ebből adódó eredményeket átkonvertálják hangra vagy tapintható kijelzőre  Retina erősítése: a retina funkcióit érzékelőkkel pótolják, melyek elektromos jelekkel stimulálják a retinát. Ezek a jelek konvertálódnak idegi impulzusokká és a látóidegen keresztül eljutnak az agyba  Digitális kamera képe alapján közvetlenül az agyat stimulálják (behatolnak a látóidegbe vagy elektródákat helyeznek a látókéregre)

7 Éjszakai látás Cél: szem frekvencia tartományának szélesítése, élesség növelés Éjjel látó szemüveg: erősíti a környező UV, látható vagy infrafényt, majd újra kijelzi a látható spektrális tartományban. A képet fotokatódokra képezik le: fény elnyelésének hatására, elektronok válnak ki a felületből

8 Hőkamera Hőkamera: kriogenikusan hűtött fényérzékeny elemek tömbjei az infrasugárzás során keletkező hő fotonokat közvetlenül elektromos árammá alakítja Különböző betegségek pl. rákok, légúti szindrómák diagnosztizálásában is használják

9 Szonár alapú rendszerek Működési elv: rövid ultrahang impulzus kibocsátás transzduktorral, majd annak visszaverődését vizsgálja. Típusai: piezoelektromos, elektrosztatikus

10 Kivitelezési példák Kézben tartós ultrahang alapú protézis Távolsággal arányos vibráció Távolságot diszkrét szintekre osztva 8 különböző hangtónus jelzi

11 Kivitelezési példák Fejlettebb verziók Mindkét fülbe hangjelzés, így irányról is információt ad

12 Kivitelezési példák NavBelt

13 Kivitelezési példák GuideCane Joystickkal irányítható szervokormány Láb magasságnál érzékeli az akdályokat

14 Ultrahang alapú rendszerek hátrányai Legtöbb eszköznél végig kell pásztázni az akadályt a kiterjedésének észleléséhez Ez sok idő, fáradtság Csak a lábmagasságig terjedő akadályokat nem érzékelik (pl. lépcső) Hang alapú visszacsatolás gátolja, csökkenti a környezetből származó hangi információ befogadását (autó)

15 Szenzoros helyettesítés Hang alapú visszajelzés

16 Szenzoros helyettesítés Hang alapú visszajelzés Kivitelezése: szemüvegbe épített kamera + fülhallgató + notebook óra gyakorlás

17 Tapintás alapú szenzoros helyettesítés Működési elv szerint:  Elektromos elven működő: tapintás érzést elektromos árammal éri el adott pontban  Mechanikus elven működő: bőr mechanikus rezgetése Hz között Kiterjedés szerint:  1D (pl. NavBelt, de hangalapú)  2D

18 Tapintáshoz alkalmas testrészek Ujjbegyek: a legérzékenyebbek (60-szor érzékenyebbek mint a has) Hát: nagy felület Ajak, nyelv: érzékeny, alacsony statikusterhelés igény

19 Mechanikus tapintó kijelző Technikák: kis tűk mozgása, hőmérséklet, sűrített levegő Aktuátorok: SMA, vezérelhető folyadék, pneumatikus szelepek, motorok, PZT anyagok, szolenoid tekercs

20 Elektromos tapintó kijelző Elektródákkal közvetlenül az idegrostokat stimulálják Állandó felületi nyomás igény (izzadás nagy hátrány) Érzékenység és fájdalom küszöb miatt, viszonylag szűk működési tartomány

21 Elektromos tapintó kijelző Nyelv használata elterjedt, nem akadályoz beszédet és más érzékszervet (pl. hallás) Prototípus 3x3 cm-es 25x25 pixeles felbontás

22 Látó neuroprotézis Első kísérlet és foszfén (fényes folt) leírása 1755-ben 1970-es években 35 különálló foszfén 1-10 mA árammal, amely különlegesen magas és veszélyes Fejlődési tendencia: invazív agykérget használó idegsebészet helyett kevésbé invazív retinás megoldások Ok: sebészeti szempontból könnyebben elérhető, retina képalkotása, szerkezete ismertebb, minta a látókérgek bonyolult hierarchikus, visszacsatolásokkal teli kapcsolata

23 Neuroprotézis elemei Kamera (gyakran ennek háza a szemüveg) leképezés CCD detektorra vagy fotodióda tömbre Processzor: kép és jel feldolgozás Akkumulátor, videojel, (elterjedt a rádiófrekvenciás) Elektron stimulátor, gerjesztő Elektróda tömb (oxidált iridium, hatékony és biokompatibilis)

24 Elektróda tömbök elhelyezése Retina felett/alatt Látókéreg Látóideg körül

25 Megvalósítási kísérletek

26

27 Roska Tamás- Celluláris neurális hálózatok Újfajta számítógép konstrukció – CNN Univerzális számítógép  Előny gyorsabb számítási teljesítmény, kisebb hely igény 1988-CNN elmélet az CNN univerzális számítógépek alapja  Hagyományos számítógéphez is kapcsolható chipek  Analóg, ugyanakkor logikai műveleteket is végez  Cellák párhuzamosan működnek, hozzájuk fényérzékelő is csatolható

28 Roska Tamás - Bionikus szem Cellák fotoszenzort tartalmaznak Másodpercenként több 1000 kép készítése és azonnali műveletek elvégzése Bionikus fül kifejlesztése is hasonló

29 Összefoglalás Szenzoros helyettesítés: évek óta piacon lévő eszközök, korlátolt  Hallás  Tapintás Neuroprotézis: kutatási terület prototípusok, több megvalósítási probléma


Letölteni ppt "Látás pótlása és szenzoros helyettesítése. Bevezetés 37 millió ember teljesen vak 128 millió látás károsult Általuk használt eszközök: 1. Fehér bot 2."

Hasonló előadás


Google Hirdetések