盲人可以“听”图像

【字体: 时间:2000年11月16日 来源:

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借助一个将复杂的视觉图像翻译成悦耳的音乐的计算机系统,盲人不久可以“听”一个风景或一幅油画。开发该程序的研究者展示了将来盲人通过用自己的耳朵“看”路标从而在城市中漫游的前景。

英国曼彻斯特科学与技术研究所的这个研究组目前正在开发一个手体设备,以让人们可以拿着它行走。不幸的是,这种设备将不会帮助那些出生时就失明的盲人,因为他们不会产生要求深层感知的想象中的图片。

建立在以前1 简单图形的研究上,该研究组现在证明,当高建筑,弧形高架桥和全部的都市景观被翻译成声音信号时,盲人和眼障患者可以对它们进行鉴别。受测者可以解码和记住一幅图画中的许多片断,并且将它们组装成完整图像的“精神”图片。该研究组在《Proceedings of the Royal Society of London B2上报道了他们的这一研究成果。

该研究组的软件专家Krishna Persaud解释说,在这个高科技系统之后的想法是非常古老的。这个程序很有些象自动钢琴——从一卷纸上的一系列敲击产生音符。

这个计算机程序从左到右阅读计算机屏幕上,描绘一个图像的简单化图的象素,就象音乐家阅读一篇乐谱一样。一附图,从左下角到右上角的对角线可以被当作一个流畅的上升音阶被欣赏。一条平行线构成单一的连续音符,而一条垂直线听起来就象许多音符的一个快和弦。

这样,一幅风景图听起来象什么呢?Persaud说:“象一个曲子,不是非常悦耳,但是有点儿象现代音乐。”

不幸的是,人类只有大约3万个听觉神经元,而在视觉系统中却有30万个神经元。约克大学研究生物视觉和计算视觉的Hugh Wilson说:“从一个系统翻译到另一个系统,可能只能获得大约信息量的1%,因此存在某种‘带宽丢失’。”

他补充说:“但是对于可以了解的程度来说,这个方法可能是帮助盲人在物体障碍下可以正常行走的一个非常有效的方法。这的确是非常精巧的,而且可能会是令人兴奋的工作。”

训练一个人学会区分以音乐表示的简单形状只需要大约一个小时。为了理清一整幅图的声音元件,该系统可以让使用者放大图片,并听其中的一小部分,这类似于眼睛集中视野的方法。Persaud说:“不久,当你开始听图像时,这个方法开始变得很自然。”

  1. Cronly-Dillon, J. & Persaud, K. C. Blind subjects analyze visual images encoded in sound. Journal of Physiology 523P, 68 (2000).
  2. Cronly-Dillon, J., Persaud, K.C. & Blore, R. Blind subjects construct conscious mental images of visual scenes encoded in musical form. Proceedings of the Royal Society B 267, 2231-2238 (2000).

——摘译自11月14日Nature ScienceUpdate

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