上海交通大學計算機學院清源研究院顧磊磊團隊為視障人士研發了可穿戴AI導航系統。 受訪者供圖

“墨鏡、手杖、導盲犬是視障人士出行的三件套，這是他們的助手，也是他們的標記。通過創新的智能軟硬件，逐漸去除這些標記，讓視障人士從外觀到行為都能像正常人一樣生活，是我們的終極目標。”上海交通大學計算機學院清源研究院長聘教軌副教授、博士生導師顧磊磊日前在接受澎湃科技記者采訪時表示。

4月14日，國際學術期刊《自然-機器智能》在線發表發布了他的一篇論文，介紹了一款可以為障礙人士提供導航輔助功能的可穿戴系統。

該系統通過攝像頭拍照來獲得圖像等視覺信息，然后以AI算法進行分析，確定目標及障礙物后等關鍵情況后作出判斷，通過骨傳導耳機的立體音和腕部皮膚的觸覺等信號傳遞給使用者，指導使用者做出前進、左移或者右移等安全動作。該指示隨著使用者移動實時更新，逐步指導使用者達到最終目標。

上海交通大學計算機學院清源研究院長聘教軌副教授、博士生導師顧磊磊（左二）和部分實驗室成員。 澎湃新聞記者 吳躍偉 攝

顧磊磊表示，以前為視障人士提供的類似導航系統往往把人當作一臺車來處理。但人不是機器，有自己的特點，也對系統有自己獨特的要求。人有大腦，完整的視覺回路需要AI和大腦中繼完成，AI的輸出需要和大腦的認知一致，兩套系統才能良好配合，人用起AI系統才會覺得像在使用自己本來的器官一樣輕松自在；行為上，人也沒法像機器一樣嚴格的遵循指令，需要AI系統平衡準確度與自由度；最后，人的承載能力也無法和機器相比，人體力有限，希望系統足夠輕、薄甚至美。傳統電子輔助系統在這些方面的不足使其在盲人群體中的接受率始終不高。

顧磊磊的這套系統的目標是提高視障人士的行動能力，通過系統提示可以避開障礙物。新系統總重約200克，由裝載了RGB-D（紅綠藍和深度）攝像頭的眼鏡、兩小塊人造電子皮膚和一個微型單板計算機組成。新系統從拍照到響應、輸出的時間是僅200-300毫秒，與人類的反應時間一致，從而可以與使用者更默契地配合。

為了解決光線不足可能給拍照系統帶來的風險，該系統還集成了一個紅外探測器，可以“像激光雷達一樣”進行主動探測，提供距離、高低等信息。

“我們調研后發現，視障人士的基本需求有三個，第一個是明暗變化，比如眼前有沒有障礙物；第二個是形狀；第三是看到運動的信息，比如面前是不是有東西移動過去。他們沒有爬山、游泳那么高的要求。”“所以，我們是一直在做減法。把功能做得像車載系統一樣很大很強不是我們的最終目的，我們是要它具有人們剛需使用時的合理功能，在此基礎上盡力壓低其在體積、重量以及能量算力等方面需求。”顧磊磊表示。

此外，該系統還提供了一雙摩擦供電的智能鞋墊和VR訓練平臺，讓使用者在正式出行前可以在虛擬系統中進行模擬、訓練，降低摔倒、碰撞等風險。

對于新系統的局限性，顧磊磊表示，目前屬于基礎研究階段，只是進行了少量的測試——一共有20人試用的數據，其中18人是視障人士。該產品如果要投放市場，需要更多的反饋數據，以進行優化。

“說不定我們可以把攝像頭換掉。”顧磊磊希望把攝像頭整合到隱形眼鏡中，取代目前系統中的鏡框眼鏡，代替手杖，“讓使用者盡力看起來像健全人”。

此外，他表示，很重要的一點是，希望未來的類似系統是個性化的，因為每位用戶關注的東西可能是不一樣的。而這樣的“量身定做”可以基于AI算法的優化來實現。