CH716570A2 - Verfahren zur Verbesserung der Sehfähigkeit einer sehbehinderten Person mit einer portablen Sehhilfe. - Google Patents

Verfahren zur Verbesserung der Sehfähigkeit einer sehbehinderten Person mit einer portablen Sehhilfe. Download PDF

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CH716570A2
CH716570A2 CH01132/19A CH11322019A CH716570A2 CH 716570 A2 CH716570 A2 CH 716570A2 CH 01132/19 A CH01132/19 A CH 01132/19A CH 11322019 A CH11322019 A CH 11322019A CH 716570 A2 CH716570 A2 CH 716570A2
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verbesserung der Sehfähigkeit einer sehbehinderten Person mit einer elektronischen Sehhilfe, die manuell vor dem Auge gehalten wird. Die elektronische Sehhilfe umfasst ein Kameramodul, einen Bildspeicher, einen Mikroprozessor zur Bildmodifikation, eine Anzeigeeinheit, die nahe am Auge betrieben wird, Sensoren zur Erfassung der Kopfbewegung und zur Erfassung ob sich die Sehhilfe am Auge befindet. Das Verfahren umfasst das Detektieren, ob die Sehhilfe am Auge anliegend ist, das Betrachten der Umgebung im Videomodus, das Erstellen eines modifizierten Standbildes, die Wiedergabe des Standbildes oder eines Bildausschnitts, das örtliche Verschieben des Bildausschnitts mittels Bewegungen der am Kopf anliegenden Sehhilfe. Die Ausschnittverschiebung wird in der Art angepasst, dass störende Effekte wie Zitterbewegungen der Person reduziert werden. Wenn die Sehhilfe vom Kopf entfernt wird, wird die Verschiebung gestoppt und das Bild eingefroren. Wenn die Sehhilfe wieder an das Auge geführt wird, kann die Verschiebung fortgeführt werden.

Description

Beschreibung
[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verbesserung der Sehfähigkeit einer sehbehinderten Person, bei dem ein Bild oder mehrere Bilder oder ein Video mittels mindestens einem in der Sehhilfe integrierten Kameramodul aufgenommen, in mindestens einem in der Sehhilfe integrierten Bildspeicher zwischengespeichert und mittels mindestens einem in der Sehhilfe integrierten Mikroprozessor modifiziert und einem oder beiden Augen mittels einer in der Sehhilfe integrierten Anzeigeeinheit dargeboten wird. Die Darbietung kann in Echtzeit (Livemodus) oder zeitversetzt erfolgen. Die Sehhilfe wird während dem Betrachten der Darbietung mit den Händen am Kopf gehalten. Die Anzeigeeinheit ist in Form eines „Near To Eye"-Displays ausgeführt. Die Anzeige wird dabei, ähnlich einem Fernglas, nahe am Auge betrieben und besitzt zudemeine Fremdlichtabschottung in Form einer Augenmuschel. Die Sehhilfe besitzt zudem eine Audioeinheit für die Ein- undAusgabe von Sprache. So können Funktionen auch sprachunterstützt durchgeführt werden. Die Sehhilfe ist in der Art ausgeführt, dass sie analog einem Fernglas sehr schnell mit den Händen an das oder die Augen gehalten werden kann und auch schnell wieder vom Auge oder den Augen genommen werden kann.
[0002] Ohne den Umfang der Erfindung zu beschränken, wird das Gerät in Verbindung mit der altersbedingten Makuladegeneration (AMD) beschrieben. AMD ist eine progressive Krankheit mit einem typischen Beginn im Alter von ca. 60 Jahren und später. AMD-Betroffene leiden unter einem Verlust des zentralen Sehens.
[0003] Die von der Krankheit betroffene Makula ist die Region auf der Netzhaut mit der höchsten Auflösung, die normalsichtige Personen zum Lesen und zum Sehen von Details verwenden. AMD-Betroffene passen sich dem Verlust deszentralen Sehvermögens an, indem sie einfallende Lichtstrahlen mit benachbarten, noch funktionstüchtigen, peripheren Sinneszellen auf der Netzhaut wahrnehmen. Die Auflösung in dieser peripheren Region ist signifikant niedriger (auch für normalsichtige Personen). Um das reduzierte Auflösungsvermögen von AMD-betroffenen Augen zu kompensieren, istbekannt, dass eine Vergrösserung der wichtigste unterstützende Faktor ist, der diesen Personen hilft, Texte und Objektdetails wieder sehen und lesen zu können. Wenn die Vergrösserung zunimmt, wird jedoch das nützliche Sichtfeld proportional reduziert, was wiederum das Lesen von Texten, zum Beispiel durch die kleine Anzahl an dargestellten Buchstaben erschwert.
[0004] Um die Betroffenen zu unterstützen sind verschiedene Hilfsmittel bekannt.
[0005] So sind Lesegeräte bestehend aus einer Kamera, einem Computer, einer grossen Anzeige und einem unter der Kamera angebrachten Führungstisch bekannt. Der Führungstisch ermöglicht die zeilenweise Führung des Lesegutes. Infolge ihrer Grösse sind diese Anordnungen nur stationär einsetzbar.
[0006] Ferner sind elektronische Lupen bekannt. Diese enthalten eine integrierte Kamera, Speicher, Prozessor und eine integrierte Anzeige. Die Anzeige wird dabei, ähnlich einem Tablet PC, in einem normalen Leseabstand (in der Regel um 30 cm) vor dem Auge betrieben. Ab einem bestimmten Vergrösserungsbedarf und der damit verbundenen Bildschirmgrösse werden die Geräte für den portablen Einsatz unhandlich. Ein weiterer Nachteil ist die Empfindlichkeit auf Fremdlicht.
[0007] Ferner sind Anordnungen bekannt, die ein relativ grosses Sehfeld bieten und portabel einsetzbar sind, bei denen das von der Kamera gelieferte Bild einem am Kopf getragenen, heim- oder brillenartigen Bildwiedergabegerät (sog.„Head Mounted Display" - HMD) zugeführt wird. Nachteile dieser Systeme sind, dass diese durch ihre Grösse und ihreständige Lage am Kopf sozial eher schwer verträglich sind und dass insbesondere bei Zitterbewegungen des Kopfes ein Verschmieren des Bildes auftritt. Wenn die sehbehinderte Person mit einem derartigen System einen Text liest und der Textzeile mit einer Drehbewegung des Kopfes folgt, hat die überlagerte Zitterbewegung zur Folge, dass die Lesefähigkeit deutlich eingeschränkt wird.
[0008] Ferner sind Anordnungen bekannt, die einen bestimmten Bildausschnitt auf einem Bildwiedergabegerät darstellen, der seine Position durch die Blickrichtung oder der Kopfbewegung intuitiv ändern soll, beispielsweise in Form eines sog. „Scrolling". Das Verschieben des Bildausschnitts durch die Blickrichtung stellt jedoch vor allem ältere Leute mit einer Sehbehinderung wie der AMD vor grosse Probleme, da diese Mühe haben einen Punkt auf dem Bild mit ihren Augen zu fokussieren.
[0009] Es ist bekannt, dass bei sehr hohem Vergrösserungsbedarf eine sehr niedrige Verschiebungsgeschwindigkeit des betrachteten Bildausschnitts erforderlich ist. Ansonsten besteht die Gefahr den interessierenden Bildausschnitt zu verlieren. Ein Effekt, den die Benutzer von Ferngläsern kennen. Insbesondere für ältere Personen, die bereits unter einem leichten Zittern (Tremor) leiden, ist es schwierig bis unmöglich den betrachteten Bildausschnitt ruhig zu halten bzw. in geeigneter Weise zu verschieben um einen vergrösserten Text zu lesen.
[0010] Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Sehhilfe zu entwickeln, die Sehbehinderten ein verbessertes Erkennen und Lesen ermöglicht und dabei portabel einsetzbar ist. Die Sehhilfe soll auch bei hohem Vergrösserungsbedarf und einem allenfalls vorhandenen Zittern dem „Verlieren" des betrachteten interessierenden Ausschnitts verhindern und ein flüssiges Lesen von Text wie Briefen, Zeitschriften, Fahrpläne, Anzeigetafeln usw. ermöglichen.
[0011] Die Aufgabe wird in der Art gelöst, dass die Kamera die im Videomodus erfasste Umgebung in Echtzeit auf der Anzeige ausgibt. Die Vergrösserung ist dabei so eingestellt, dass die betreffende Person genügend Details erkennt um den interessierenden Bereich zu erfassen (bspw. eine Anzeigetafel). Dabei wird das Gerät, wie ein Fernglas, mit den
Händen am Auge gehalten. Wobei zur besseren Erkennung des Bereichs jederzeit individuelle Einstellungen in Form von Vergrösserung und Bildfiltern möglich sind (ausgelöst mittels entsprechender Bedienungselemente und/oder Sprachunterstützung). Wobei die Vergrösserung durch ein digitales und/oder optisches Zoomen umgesetzt werden kann.
[0012] Ist der interessierende Bereich im Erfassungsbereich der Kamera, wird mittels eines manuellen Bedienungselements (typischerweise ein Taster) oder mittels eines Sprachbefehls ein Standbild aufgenommen und angezeigt.
[0013] Ist der interessierende Bereich als Standbild erfasst und angezeigt, geht es nun darum weitere Details und/oder einen ggf. vorhandenen Text zu erkennen und zu lesen (bspw. im Falle einer Anzeigetafel).
[0014] Dazu wird mittels eines entsprechenden Bedienungselements (typischerweise ein Zoomrad oder ein Wipptaster) oder Sprachbefehls in das aufgenommene und angezeigte Standbild digital hineingezoomt, bis ein passender Vergrösserungsfaktor erreicht ist und damit der vergrösserte und angezeigte Bildausschnitt vom Benutzer erkannt bzw. gelesen werden kann. Ergänzend können auch in diesem Stadium jederzeit individuelle Bildfiltereinstellungen wie bspw. Kontrastverstärkung über entsprechende Bedienungselemente und/oder Sprachunterstützung vorgenommen werden.
[0015] Die Navigation, d. h. die Verschiebung des angezeigten Bildausschnitts innerhalb des Standbildes erfolgt über entsprechende Kopfbewegungen. Dazu werden die Kopfbewegungen in horizontaler (x)- und vertikaler (y)-Richtung vomGerät erfasst und der durch die eingestellte Vergrösserung gegebene Ausschnitt wird in Abhängigkeit von diesen Bewegungen über das Standbild verschoben und der entsprechende Bildausschnitt wird angezeigt. Das Gerät befindet sich während des gesamten Vorgangs am Auge und macht damit die Kopfbewegung mit. In der Art kann, der durch die eingestellte Vergrösserung gegebene Ausschnitt über das gesamte vorgängig aufgenommene Standbild verschoben und so das gesamte Standbild betrachtet werden. Im Gegensatz zum Videomodus in Echtzeit wird jedoch in dieser Betriebsart die Verschiebung bzw. die Verschiebungsgeschwindigkeit des sichtbaren Bildausschnitts im Standbild nicht direkt an die Kopfbewegung gekoppelt. Vielmehr wird eine Verschiebungsgeschwindigkeit des sichtbaren Ausschnitts im Standbild in Abhängigkeit der Kopfbewegung und weiterer Faktoren bestimmt. Wesentliche Kriterien für die Bestimmung der optimalen Verschiebungsgeschwindigkeit sind der Vergrösserungsbedarf und die Tremorsituation der Betroffenen. Das Ziel ist, den Einfluss von Zitterbewegungen zu reduzieren oder sogar vollständig zu unterdrücken und auch bei grossem Vergrösserungsbedarf (kleinem angezeigtem Bildausschnitt) ein angenehmes Zusammenspiel zwischen Kopfbewegung und bewegtem angezeigtem Bildausschnitt und damit einen optimalen Lesefluss, ohne das Verlieren der zu lesenden Worte/Zeile, zu gewährleisten.
[0016] Die Aufgabe wird wie folgt gelöst. Die Detektion der Kopfbewegung wird mindestens mit einem mehrachsigen Gyrosensor durchgeführt. Im Falle eines Tremors enthalten die delektierten Kopfbewegungen überlagerte Zitterbewegungen der betroffenen Person. Diese Zitterbewegungen werden einer digitalen Filterung („Tremorfilter") unterzogen, damit wird der Einfluss der Zitterbewegungen bei den Verschiebungen des Bildausschnitts reduziert oder sogar vollständig unterdrückt. Für die Filterung wird die Tatsache genutzt, dass die Zitterbewegungen von höherer Frequenz sind. Das Signal der Kopfbewegung, das der Bewegungsgeschwindigkeit (Grad/Sekunde) entspricht, wird über einen Tiefpassfilter gefiltert. Damit können die Zitteranteile je nach Situation stark gedämpft oder sogar vollständig unterdrückt werden. Der Tremorfilter wirkt unabhängig von der eingestellten Vergrösserung.
[0017] Wobei die Filterung in einer Ausführungsform als digitaler Filter ausgeführt wird. Wobei die Filterung in einer weiteren Ausführungsform als analoger Filter ausgeführt werden kann.
[0018] Wobei die Filterung in einer Ausführungsform für die x- und y- Achse getrennt vorgenommen wird.
[0019] In einerweiteren möglichen Ausführungsform wird der Geschwindigkeitsvektor der x- und y- Achse gebildet und dieFilterung auf den Geschwindigkeitsvektor vorgenommen. Damit das Zittern in Ruhelage optimal gefiltert wird, ist zusätzlich zum Tremorfilter ein Schwellwertfilter eingesetzt. Der Schwellwert ist der Wert, ab dem die Bewegung des Geräts am Kopf eine Verschiebung des Bildausschnittes auslöst. Unterhalb dieses Wertes wird der Bildausschnitt nicht bewegt. Ein zweiter Schwellwert, wirkt ausgehend von einer vorgängigen Bewegung, sobald der Schwellwert unterschritten wird, wird die Bewegung als gestoppt betrachtet und dementsprechend der Bildausschnitt nicht mehr verschoben. Der Schwellwertfilter wirkt unabhängig von der eingestellten Vergrösserung.
[0020] In einer möglichen Ausführungsform ist der Schwellwert für eine Bewegung aus der Ruhelage identisch mit dem Schwellwert aus der Bewegung in die Ruhelage.
[0021] In einer weiteren möglichen Ausführungsform sind die Schwellwerte verschieden und ermöglichen die Einstellung einer Hysterese zwischen von Ruhelage zu Bewegung und von Bewegung in Ruhelage.
[0022] In einer möglichen Ausführungsform ist ein für die x- und y- Achse getrennt einstellbarer Schwellwert realisiert.Dabei ist in dieser Variante der Schwellwertfilter dem jeweiligen Tremorsignalfilter (Tiefpass) nachgeschaltet und die Tremorsignalfilterung wird für die x- und y- Achse getrennt vorgenommen.
[0023] In einer weiteren möglichen Ausführungsform ist ein für die x- und y- Achse getrennt einstellbarer Schwellwertrealisiert. Dabei ist in dieser Variante der Schwellwertfilter dem jeweiligen Tremorsignalfilter (Tiefpass) vorgeschaltet und die Tremorsignalfilterung wird für die x- und y- Achse getrennt vorgenommen.
[0024] In einer weiteren möglichen Ausführungsform ist ein für die x- und y- Achse getrennt einstellbarer Schwellwertrealisiert. Dabei ist in dieser Variante der Schwellwertfilter dem Tremorsignalfilter (Tiefpass) vorgeschaltet und die Tremor
Signalfilterung wird auf den Geschwindigkeitsvektor vorgenommen. Wobei der Geschwindigkeitsvektor aus dem x- unddem y- Signal nach dem jeweiligen Schwellwertfilter gebildet wird.
[0025] Die drei vorgängig beschriebenen Ausführungsformen können mit einem Schwellwertfilter mit oder ohne Hysterese auf der jeweiligen Achse ausgeführt sein.
[0026] In einer weiteren Ausführungsform ist der Schwellwertfilter dem Tremorfilter des Geschwindigkeitsvektors (x- undy-Achse) nachgeschaltet und der Schwellwertfilter wirkt damit auf den gefilterten (Tremorfilter) Geschwindigkeitsvektor.Auch diese Variante kann in der Ausführungsform mit Hysterese des Schwellwerts und ohne Hysterese des Schwellwerts ausgeführt sein.
[0027] Sowohl die Schwellwertfilter wie auch die Tremorfilter können einzeln (pro Achse oder Geschwindigkeitsvektor) deaktiviert werden.
[0028] Die nach den oben beschrieben Ausführungsformen vorhanden Ausgangssignale werden für die Bildung der Verschiebungsgeschwindigkeit des angezeigten Ausschnitts im Standbild verwendet. Wobei im Falle einer Ausführungsform mit einem Ausgangssignal in Form eines Geschwindigkeitsvektors der Vektor wieder in seine x- und y-Anteile zerlegt wird.Damit steht, unabhängig ob die Filterung für die einzelnen Achsen oder den Vektor erfolgte, für die nachfolgende Bildung der Verschiebungsgeschwindigkeit des Bildausschnitts im Standbild ein gefiltertes x- und y-Geschwindigkeitssignal derKopfbewegung zur Verfügung (Grad/Sekunde).
[0029] In einem weiteren Schritt, soll basierend auf dem gefilterten x-, y-Geschwindigkeitssignal der Kopfbewegung, dieVerschiebungsgeschwindigkeit des angezeigten Ausschnitts im Standbild bestimmt werden (x- und y-Wert, in Pixel/Sekunde).
[0030] Wobei gerade im Anwendungsgebiet der Erfindung eine starke Untersetzung der Kopfgeschwindigkeit zur Verschiebungsgeschwindigkeit des Bildausschnitts notwendig ist (auch eine grosse Bewegung des Kopfes, soll nur eine kleine Verschiebung des Bildausschnitts bewirken). Ansonsten besteht die Gefahr, den interessierenden Ausschnitt zu verlieren. Auf eine Berücksichtigung der eingestellten Vergrösserung zur Bildung der Verschiebungsgeschwindigkeit wird verzichtet, da sich dies in der praktischen Evaluation im Anwendungsgebiet der Erfindung als störend herausgestellt hat.
[0031] In einer möglichen Ausführungsform zur Bildung der Verschiebungsgeschwindigkeit des angezeigten Ausschnitts im Standbild wird die Geschwindigkeit unabhängig von der eingestellten Vergrösserung für beide Achsen getrennt gebildet.
[0032] Für die x-Achse gilt, die x-Verschiebungsgeschwindigkeit des angezeigten Ausschnitts im Standbild wird berechnetaus der Multiplikation des gefilterten x-Geschwindigkeitssignals der Kopfbewegung mit einem x-Achsen-Geschwindigkeitsmultiplikator, der individuell einstellbar ist. Der Wert des Multiplikationsfaktors entspricht somit dem Untersetzungsfaktor für die Untersetzung der gefilterten x-Kopfbewegungsgeschwindigkeit zur x-Verschiebungsgeschwindigkeit des angezeigten Ausschnitts im Standbild.
[0033] Für die y-Achse gilt, die y-Verschiebungsgeschwindigkeit des angezeigten Ausschnitts im Standbild wird berechnetaus der Multiplikation des gefilterten y-Geschwindigkeitssignals der Kopfbewegung mit einem y-Achsen-Geschwindigkeitsmultiplikator, der individuell einstellbar ist. Der Wert des Multiplikationsfaktor entspricht somit dem Untersetzungsfaktor für die Untersetzung der gefilterten y-Kopfbewegungsgeschwindigkeit zur y-Verschiebungsgeschwindigkeit des angezeigtenAusschnitts im Standbild.
[0034] In einer weiteren Ausführungsform kann die Verschiebungsgeschwindigkeit des angezeigten Ausschnitts im Standbild wie folgt bestimmt werden. Es wird eine konstante, einstellbare und von jeglichen weiteren Faktoren unabhängige Grundgeschwindigkeit als Verschiebungsgeschwindigkeit für den angezeigten Ausschnitt im Standbild eingestellt. Dieser kann für die x- und y- Achse getrennt eingestellt werden. Für die x-Achse gilt, solange ein gefiltertes x-Geschwindigkeitssignal der Kopfbewegung ungleich 0 vorhanden ist, wird die Bewegungsrichtung des Signals ermittelt, +1 oder -1, die derAchse entsprechende Grundgeschwindigkeit wird mit dem Vorzeichen multipliziert und bildet so die x-Verschiebungsgeschwindigkeit des angezeigten Ausschnitts im Standbild. Für die y-Achse gilt, solange ein gefiltertes y-Geschwindigkeitssignal der Kopfbewegung ungleich 0 vorhanden ist, wird die Bewegungsrichtung des Signals ermittelt, +1 oder -1, die derAchse entsprechende Grundgeschwindigkeit wird mit dem Vorzeichen multipliziert und bildet so die y-Verschiebungsgeschwindigkeit des angezeigten Ausschnitts im Standbild. In der Regel wird auch bei dieser Ausführungsform eine sehr tiefe Verschiebungsgeschwindigkeit gewählt. Vorteil dieser Variante ist eine zumindest teilweise Entkopplung der Kopfgeschwindigkeit von der Verschiebungsgeschwindigkeit, indem nur die gefilterten Richtungskomponenten (+, -) der Kopfbewegung zur Bildung der Verschiebungsgeschwindigkeit des angezeigten Ausschnitts im Standbild berücksichtigt werden.
[0035] Unabhängig von den Ausführungsformen zur Ausschnitts-Verschiebung, bzw. zur Ermittlung der Verschiebungsgeschwindigkeit des angezeigten Ausschnitts, im Standbild ist folgende Navigationsunterstützung umgesetzt.
[0036] Sobald bei der Verschiebung des angezeigten Ausschnitts im Standbild der Rand des Standbildes in x- oder yRichtung erreicht wird, erscheint und/oder ertönt ein visuelles und/oder auditives Signal. Damit weiss die Person, dass wenn sie weiter in diese Richtung etwas betrachten will, sie ein neues Standbild erstellen muss. Ausserdem hilft das genannte Signal sich auf dem Standbild besser zu orientieren.
[0037] Weiter ist unabhängig von den Ausführungsformen zur Ausschnitts-Verschiebung (bzw. zur Ermittlung der Verschiebungsgeschwindigkeit) im Standbild folgende Problematik vorhanden.

Claims (27)

[0038] Mit dem hohen Vergrösserungsbedarf sind sehr tiefe Verschiebungsgeschwindigkeiten des angezeigten Ausschnitts im Standbild verbunden, das bedeutet, es sind grosse Kopfbewegungen für eine kleine Verschiebung des angezeigten Ausschnitts im Standbild erforderlich. Dies führt dazu, dass die körperlichen Grenzen einer normalen Kopfbewegung erreicht sind, bevor der angezeigte Ausschnitt im Standbild die Grenze des Standbildes erreicht. Ist diese physiologische Grenze erreicht, bleibt dem Betrachter nichts anderes übrig, als das Gerät vom Kopf zu nehmen und sich körperlich in eine angenehmere Ausgangsposition zu bringen. Damit verbunden ist eine Gerätebewegung und damit eine Verschiebung des angezeigten Ausschnitts im Standbild. Setzt der Betrachter das Gerät wieder an das Auge, ist der Bildausschnitt nicht mehr dort platziert, wo er war, als er das Gerät ursprünglich vom Auge abgesetzt hat. Dieser Effekt macht ein zusammenhängendes Lesen nahezu unmöglich. [0039] Die Aufgabe das Verlieren des angezeigten Ausschnitts im Standbild beim Absetzen des Gerätes und der körperlichen Neuausrichtung zu verhindern, wird in der Art gelöst, dass ein Sensor (Abstandssensor) detektiert, ob sich das Gerät am Auge des Betrachters befindet. Sobald der Betrachter das Gerät vom Auge entfernt, wird dies vom Sensor erkannt und die Position des vor dem Absetzen des Gerätes angezeigten Ausschnitts im Standbild wird gespeichert. Aus Sicht des Betrachters wird der aktuelle Ausschnitt „eingefroren". Nun kann sich der Betrachter mit abgesetztem Gerät körperlich neu ausrichten. Setzt er das Gerät danach wieder an den Kopf, wird dies vom genannten Sensor (Abstandssensor) erkannt und der vor dem Absetzen des Gerätes angezeigte Standbildausschnitt wird auf Basis der gespeicherten Position wiederhergestellt und die Navigationssperre wird aufgehoben. Somit kann der Betrachter ausgehend vom vor dem Absetzen angezeigten Ausschnitt im Standbild weiter navigieren. Somit ist die maximale vertikale und horizontale Kopfbewegung keine Einschränkung mehr bei der Verschiebung des angezeigten Ausschnitts im Standbild, da das Gerät einfach vom Auge entfernt, der Kopf wieder in eine angenehme Position gebracht und das Gerät wieder an das Auge herangeführt werden kann ohne den zuletzt betrachteten Standbildausschnitt zu verlieren. Alternativ zum Sensor kann das Einfrieren des Bildes auch über eine manuelle Einrichtung, wie bspw. einen Taster, oder Sprachunterstützt vorgenommen werden. [0040] Die Sensoreinstellung (Abstandssensor) ab welchem Abstand zum Auge das Gerät als abgesetzt betrachtet wird und damit die Navigationssperre aktiviert wird, kann individuell eingestellt werden. Auch der Abstand ab welcher Position das Gerät als wieder am Auge erkannt wird und damit die Navigationssperre aufgehoben wird, kann individuell eingestellt werden. Damit ist auch eine Hysterese zwischen den Punkten „Geräte vom Auge abgesetzt" und „Gerät am Auge" möglich. [0041] Beim Absetzen des Gerätes vom Auge bzw. beim „Einfrieren" des Ausschnitts wird ein visuelles und/oder auditives Signal erzeugt. Damit weiss die benutzende Person, dass sie das Geräte nun frei bewegen kann, ohne unbeabsichtigtes Verschieben des aktuell angezeigten Ausschnitts im Standbild. [0042] Auch wenn das Geräte wieder an den Kopf geführt wird, wird sobald das Gerät als am Auge erkannt wird, ein visuelles und/oder auditives Signal erzeugt. Damit weiss die benutzende Person, dass die Navigationssperre aufgehoben ist und die Verschiebung des angezeigten Ausschnitts im Standbild wieder möglich ist. [0043] Die Detektion, ob das Gerät am Auge der Person anliegt, wird mindestens mit einem Näherungssensor durchgeführt. [0044] Die Erfindung wurde gezeigt und beschrieben. Diese kann für den Fachmann in verschiedenen Änderungen und Modifikationen in Form und Details verändert werden. Dementsprechend ist beabsichtigt, dass die folgenden Ansprüche alle derartigen Änderungen und Modifikationen abdecken, die in den Umfang und den Geist der Erfindung fallen können. Patentansprüche
1. Verfahren zur Verbesserung der Sehfähigkeit einer sehbehinderten Person, bei dem ein Bild oder mehrere Bilder oder ein Video mittels mindestens einem in der Sehhilfe integrierten Kameramodul aufgenommen, in mindestens einem in der Sehhilfe integrierten Bildspeicher zwischengespeichert und mittels mindestens einem in der Sehhilfe integrierten Mikroprozessor modifiziert und einem oder beiden Augen mittels einer in der Sehhilfe integrierten Anzeigeeinheit dargeboten wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Kamera im Videomodus die aktuelle Umgebung verzögerungsarm auf der Anzeige ausgibt, dabei die von der Person wählbare Vergrösserung und Modifikation für die Anzeigeausgabe eingestellt und verzögerungsarm ausgeführt wird, der interessierende Erfassungsbereich gesucht und davon ein Standbild aufgenommen wird, danach das Standbild modifiziert wird, in das modifizierte Standbild digital hineingezoomt wird, so dass ein vergrösserter Standbildausschnitt entsteht, der angezeigt wird, danach der durch die eingestellte Vergrösserung gegebene Ausschnitt über das Standbild verschoben und der entsprechende Ausschnittinhalt angezeigt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Sehhilfe mit den Händen gehalten wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Sensor detektiert, ob die Sehhilfe am Auge anliegend ist.
4. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Erstellen eines Standbildes und Bildmodifikationen durch in der Sehhilfe integrierte manuelle Bedienelemente (Taster, Zoomrad, Wipptaster, usw.) oder durch Sprachbefehle ausgelöst werden.
5. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die im Videomodus angezeigte Aufnahme und das Standbild modifiziert werden.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Modifikation die Bildung eines Bildausschnitts (digitales Zoomen), beinhaltet.
7. Verfahren nach Anspruch 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Modifikation die digitale Filterung des Bildes beinhaltet.
8. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Kopfbewegungen in horizontaler x- und vertikaler y-Richtung von der am Kopf bzw. am Auge anliegenden Sehhilfe erfasst werden undder durch die eingestellte Vergrösserung gegebene Ausschnitt in Abhängigkeit von diesen Bewegungen auf dem Standbild verschoben wird und der entsprechende Bildausschnitt angezeigt wird.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Detektion der Kopfbewegung, das heisst die Ermittlung der x- und y-Achsen-Signale, mit mindestens einem mehrachsigen Gyrosensor durchgeführt wird.
10. Verfahren nach Anspruch 8 und 9, dadurch gekennzeichnet, dass die durch die Kopfbewegung erzeugten x- undy-Achsen-Signale über einen Tiefpassfilter gefiltert werden und die so gefilterten Signale zur weiteren Bestimmungder Verschiebung des Bildausschnitts verwendet werden, um so den Einfluss der Zitterbewegung auf die Ausschnittverschiebung zu reduzieren.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Tiefpassfilterung für die x- und y-Achsen-Signalegetrennt vorgenommen wird.
12. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Geschwindigkeitsvektor der x- und y-Achsen-Signalegebildet und die Tiefpassfilterung auf den Geschwindigkeitsvektor vorgenommen wird.
13. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Kopfbewegung erst ab einem Schwellwert eine Verschiebung des Bildausschnitts auslöst und die Unterschreitung eines Schwellwertes eine Verschiebung stoppt.
14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwellwerte für den Start einer Verschiebung und den Stopp der Verschiebung unterschiedlich eingestellt werden.
15. Verfahren nach Anspruch 13 und 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Einstellungen der Schwellwerte und die Ermittlung ob die Schwellwerte über- oder unterschritten werden, für die x- und y-Achsen-Signale getrennt vorgenommen werden.
16. Verfahren nach Anspruch 13 und 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Geschwindigkeitsvektor der x- und y-Achsen-Signale gebildet und die Einstellungen der Schwellwerte und die Ermittlung ob die Schwellwerte über- oder unterschritten werden auf den Geschwindigkeitsvektor vorgenommen werden.
17. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 8 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Ermittlungen ob die Schwellwerte, ab denen eine Kopfbewegung eine Verschiebung des Bildausschnitts auslöst bzw. stoppt, über- oderunterschritten werden, vor den Tiefpassfiltern angeordnet werden.
18. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 8 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Ermittlungen ob die Schwellwerte, ab denen eine Kopfbewegung eine Verschiebung des Bildausschnitts auslöst bzw. stoppt, über- oderunterschritten werden, nach den Tiefpassfiltern angeordnet werden.
19. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 8 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Wirkungen der Tiefpassfilter und die Wirkungen der Schwellwerte einzeln deaktivierbar sind.
20. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 8 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass zur Bestimmung der Verschiebungsgeschwindigkeiten des angezeigten Bildausschnitts auf dem Standbild in x- und y-Richtung die nachTiefpassfilter und Schwellwert-Ermittlung vorhandenen x- und y-Achsen-Signale mit einem für x- und y-Achse getrennteinstellbaren, von der eingestellten Vergrösserung unabhängigen, Geschwindigkeitsmultiplikator multipliziert werden, wobei im Falle eines Geschwindigkeitsvektors, der Vektor vor der Multiplikation in seine x- und y- Anteile zerlegt wird.
21. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 8 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass eine einstellbare Grundgeschwindigkeit als Verschiebungsgeschwindigkeit für den angezeigten Bildausschnitts im Standbild verwendet wird, wobei die Geschwindigkeit für die Verschiebung in x- und y-Richtung getrennt einstellbar ist und der Bildausschnitt mitder entsprechenden Grundgeschwindigkeit in x- und y-Richtung verschoben wird, solange für die betreffende Richtung ein entsprechendes Signal nach Tiefpassfilter und Schwellwert-Ermittlung vorhanden ist, das anzeigt, dass eineKopfbewegung ausgeführt wird, dabei wird lediglich delektiert ob eine Bewegung vorhanden ist, deren Geschwindigkeit wird nicht weiter berücksichtigt, wobei zusätzlich die Richtung der Kopfbewegung aus dem betreffenden AchsenSignal ermittelt wird und im Falle einer negativen Richtung die betreffende Grundgeschwindigkeit mit -1 multipliziertwird, so dass eine Verschiebung des Bildausschnitts in die negative Richtung erfolgt.
22. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 8 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass sobald bei der Verschiebung des angezeigten Ausschnitts im Standbild der Rand des Standbildes in x- oder y-Richtung erreicht wird,ein visuelles und/oder auditives Signal erscheint und/oder ertönt.
23. Verfahren nach Anspruch 3 und einem oder mehreren der Ansprüche 8 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Verschiebung des Bildausschnitts gestoppt wird und die aktuelle Position des Ausschnitts gespeichert wird, sobald die Sehhilfe nicht mehr am Auge anliegt, womit das angezeigte Bild „eingefroren" wird.
24. Verfahren nach Anspruch 3 und einem oder mehreren der Ansprüche 8 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass beim wieder Heranführen der Sehhilfe an das Auge, sobald die Sehhilfe wieder am Auge anliegt, der vor dem Absetzen der Sehhilfe angezeigte Standbildausschnitt auf Basis der gespeicherten Position wiederhergestellt wird und die Verschiebung des Bildausschnitts über die Kopfbewegung wieder freigegeben ist.
25. Verfahren nach Anspruch 3 und einem oder mehreren der Ansprüche 8 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinstellung ab welchem Abstand zum Auge die Sehhilfe als abgesetzt betrachtet wird und damit die Verschiebung des Bildausschnitts gesperrt wird und der Abstand ab welcher Position die Sehhilfe als wieder am Auge erkannt wird und damit die Sperre aufgehoben wird, individuell eingestellt werden kann.
26. Verfahren nach Anspruch 3 und einem oder mehreren der Ansprüche 8 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass beim Absetzen der Sehhilfe vom Auge bzw. beim „Einfrieren" des Bildausschnitts und beim wieder Heranführen der Sehhilfe, sobald die Sehhilfe als am Auge erkannt, wird ein visuelles und/oder auditives Signal erzeugt wird.
27. Verfahren nach Anspruch 3 und einem oder mehreren der Ansprüche 8 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass die Sperrung der Verschiebung des Bildausschnitts und damit das „Einfrieren des Bildausschnitts" und das Aufheben der Sperre inklusive der Wiederherstellung des „eingefrorenen Bildes" auch über manuelle Einrichtungen wie Taster oder durch Sprachbefehle möglich ist.
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