Podwójne złoto za wynalazki dla Katedry Systemów Multimedialnych

Dwa złote medale międzynarodowych targów poznańskich Innowacje – Maszyny – Technologie 2013 przywiózł zespół naukowców z Katedry Technik Multimedialnych. Jury nagrodziło interfejs komputerowy, który pomaga m.in. w wykrywaniu zaburzeń lateralizacji u dzieci w wieku szkolnym. Uczeni z tej katedry znaleźli także godny uznania sposób na poszanowanie prywatności w systemach monitoringu.

Nagrodzone wynalazki powstały w zespołach badawczych prowadzonych przez prof. Andrzeja Czyżewskiego.

Pierwszy z nich – Stymulator uwagi słuchowej i wzrokowej – działa w taki sposób, że wyświetlany na ekranie monitora komputerowego tekst jest modyfikowany synchronicznie z odtwarzanym w słuchawkach głosem lektora.

– Opracowana metoda pozwala na stymulację wzroku poprzez możliwość modyfikacji  koloru, jasności, wielkości i kroju czcionki. W trakcie treningu autorski system śledzenia punktu fiksacji wzroku analizuje miejsce fiksacji wzroku i na tej podstawie możliwe jest dostosowanie tempa mowy lektora do tempa czytania użytkownika. Tempo wypowiedzi może być płynnie zmieniane z użyciem opracowanej metody modyfikacji czasu trwania mowy  – tłumaczy prof. Andrzej Czyżewski, kierownik Katedry Systemów Multimedialnych na Wydziale Elektroniki, Telekomunikacji i Informatyki.

Wynalazek pozwala przetwarzać dźwięk i obraz w odmienny sposób dla lewego i prawego ucha. Czyli spowolniona mowa dociera wyłącznie do jednego ucha. W ten sposób rozwiązanie uczy właściwego słuchania i kształtuje lateralizację uszną. 

– W przypadku obrazu stymulator wyróżnia słowa tak, by wyróżnienie było widoczne tylko przez jedno oko. Drugie oko widzi obraz bez wyróżnień.  Dzięki temu zmuszamy mózg, żeby uczył się odbierać sygnał z określonego oka. Od strony technicznej możemy to osiągnąć stosując okulary 3D, np. migawkowe czy polaryzacyjne.  Takie okulary dają nam możliwość wyświetlania różnych obrazów dla obojga oczu. Nie ma to natomiast nic wspólnego z typowo rozumianym obrazem 3D, tzn. osoba ćwicząca na stymulatorze nie widzi niczego w trójwymiarze – podkreśla dr inż. Piotr Odya, współtwórca stymulatora.

Opracowana przez Politechników metoda jest połączeniem następujących algorytmów: detekcji mowy, detekcji samogłosek, detekcji zająknięć, detekcji transjentów, estymacji tempa wypowiedzi oraz algorytmu TSM (ang. Time Scale Modification). Każdy z wykorzystywanych plików dźwiękowych jest w specjalny sposób opisany, tak by możliwe było w pełni synchroniczne odtwarzanie dźwięku wraz z modyfikacją tekstu na ekranie.

– Proponowany trening lateralizacji został zaimplementowany jako oprogramowanie komputerowe. W podstawowej wersji używane jest oprogramowanie PC ze słuchawkami, zaś w wersji rozszerzonej wymagane jest użycie systemu śledzenia punktu fiksacji wzroku, na przykład takiego, jaki został skonstruowany w naszej katedrze – mówi prof. Andrzej Czyżewski.

Natomiast Anonimizator strumieni wizyjnych, to specjalny program wykrywający np. na nagraniu z monitoringu wrażliwe dane – np. twarze, tablice rejestracyjne, sylwetki i na bieżąco je zakrywa. Ochrona prywatności odbywa się za pomocą algorytmów anonimizacji nieodwracalnej lub odwracalnej, co umożliwia odzyskiwanie danych np. w sytuacji zagrożenia. Wynalazek – zapewniają twórcy – nie wpływa negatywnie na poziom bezpieczeństwa.

Poznańskie targi Innowacje –Technologie – Maszyny 2013 stanowią najszerszą prezentację oferty dla przemysłu. Na ośmiu salonach branżowych zaprezentowało się blisko 1000 wystawców i firm z 29 krajów świata. Politechnicy uczestniczyli w salonie Nauka dla Gospodarki, w ramach którego złotymi medalami wyróżniono jedynie 9 wynalazków.

 Czterodniowe targi zakończyły się 7 czerwca. Ekspozycja przyciągnęła 16.017 zwiedzających z Polski i zagranicy.

Stymulator uwagi słuchowej i wzrokowej opracowano w ramach projektu POIG "Typoszereg komputerowych interfejsów multimodalnych", z kolei Anonimizator strumieni wizyjnych rozwijany jest w ramach katedralnych projektów związanych z technologiami na rzecz poprawy bezpieczeństwa. 

 

Stymulator uwagi słuchowej i wzrokowej – skład zespołu badawczego

prof. dr hab. inż. Andrzej Czyżewski
mgr inż. Łukasz Kosikowski
mgr inż. Adam Kupryjanow
dr inż. Piotr Odya

Anonimizator strumieni wizyjnych – skład zespołu badawczego

prof. dr hab. inż. Andrzej Czyżewski
mgr inż. Janusz Cichowski
mgr inż. Piotr Bratoszewski
mgr inż. Damian Ellwart