깜박거리다

Scientific Reports 13권, 기사 번호: 7961(2023) 이 기사 인용

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Blink-To-Speak와 같은 눈 기반 의사소통 언어는 운동 뉴런 장애가 있는 환자의 요구와 감정을 표현하는 데 중요한 역할을 합니다. 대부분의 발명된 눈 기반 추적 시스템은 복잡하고 저소득 국가에서는 감당할 수 없습니다. Blink-To-Live는 언어 장애가 있는 환자를 위한 수정된 Blink-To-Speak 언어 및 컴퓨터 비전을 기반으로 하는 안구 추적 시스템입니다. 휴대폰 카메라는 얼굴 특징 감지, 눈 식별 및 추적을 위해 컴퓨터 비전 모듈에 실시간 비디오 프레임을 전송하여 환자의 눈을 추적합니다. Blink-To-Live 눈 기반 통신 언어에는 왼쪽, 오른쪽, 위쪽 및 깜박임의 네 가지 정의된 키 알파벳이 있습니다. 이러한 눈 제스처는 일련의 세 가지 안구 운동 상태로 표현되는 60개 이상의 일상 생활 명령을 인코딩합니다. 눈짓으로 인코딩된 문장이 생성되면 번역 모듈은 환자의 모국어 음성 문구를 전화기 화면에 표시하고 합성된 음성을 들을 수 있습니다. Blink-To-Live 시스템의 프로토타입은 다양한 인구통계학적 특성을 갖는 일반적인 사례를 사용하여 평가됩니다. 다른 센서 기반 안구 추적 시스템과 달리 Blink-To-Live는 특정 소프트웨어나 하드웨어 요구 사항에 의존하지 않고 간단하고 유연하며 비용 효율적입니다. 소프트웨어와 해당 소스는 GitHub 저장소(https://github.com/ZW01f/Blink-To-Live)에서 사용할 수 있습니다.

근위축성 측삭 경화증(ALS) 및 원발성 측삭 경화증(PLS)은 뇌와 척수 세포에 영향을 미치고 점차적으로 근육 조절 상실을 유발하고 언어 장애 증상을 나타내는 진행성 신경 질환입니다. 환자는 눈짓을 통해 질병의 후기 단계에서 간병인과 의사소통할 수 있습니다1,2. 눈 동작을 전달된 음성으로 변환하여 문자와 숫자가 포함된 제어판, 터치 및 시선 감지 화면, 시선 추적 시스템 및 그에 따라 수정된 마우스 커서에 이르기까지 다양한 디자인과 사용성 개념을 갖춘 수많은 AAC(보강/대체 의사소통) 장치가 발명되었습니다. 다양한 컴퓨터 응용 프로그램을 제어하는 ​​기술이 도입되었습니다. 상업용 시선 감지 키보드는 매우 비쌉니다. 예를 들어 Tobii Dyanvox3의 가격은 구성 모델에 따라 5K$에서 10K$에 이릅니다. Eye Transfer4(E-tran) 보드는 간병인이 인쇄된 문자가 적힌 투명한 플라스틱 보드를 들고 보드 위에서 환자의 눈 동작을 관찰하는 대체 저가형 솔루션($260)입니다. 머리 장착형 시선 추적기5에는 머리가 움직이는 동안 카메라와 환자의 눈에 따라 몇 가지 정적이고 조정된 설정이 필요했습니다.

생각과 의도는 언어 장애가 있는 환자를 위한 또 다른 의사소통 접근 방식입니다. BCI(Brain-Computer Interface)는 뇌 활동(예: EEG 신호)을 활용하여 디지털 키보드에서 문자를 선택하여 단어를 입력하거나 웹 페이지 탐색7 또는 이미지 그리기8와 같은 복잡한 작업을 수행하는 등 외부 장치를 제어합니다. 일부 두뇌 철자에는 서로 다른 의사소통 속도가 있으며9,10, 이는 최근 언어 모델과 딥 러닝11,12을 결합하여 증가했습니다. 연구 조사에 따르면 대부분의 ALS/PLS 환자는 주변 세계와의 통신을 시작하기 위해 안구 추적 기반 기술을 사용하는 것에 대한 높은 수용률을 가지고 있으며13,14,15 환자의 눈을 추적하는 것은 다음과 같은 다른 신호를 추적하거나 감지하는 것보다 훨씬 간단합니다. 뇌파/ECG16,17.

언어 장애가 있는 환자는 자연스러운 말하기 능력을 상실합니다18. 이에 따라 머리, 얼굴 몸짓, 눈, 뇌 신호 등 가용한 움직이는 기관을 활용한 다양한 변형된 말하기 언어가 제안되고 있다19,20. 눈 기반 의사소통 언어는 의사소통된 음성을 쉽고 효율적으로 합성하기 위해 다양한 눈 제스처를 인코딩하는 다양한 형태로 도입되었습니다. 모스 부호는 짧고 긴 눈 깜박임을 일련의 점과 대시로 인코딩하기 위해 제안된 접근 방식 중 하나이며 알파벳/문장은 이에 따라 구성됩니다. Blink-To-Speak는 8가지 눈 제스처(Shut, Blink, Left, Right, Up, Down, Wink 및 Roll)에 따라 8개의 알파벳을 사용하여 제안된 또 다른 눈 언어입니다. 가장 일상적인 문구(예: 50개의 명령)는 환자/간병인이 언어를 쉽고 효율적으로 사용하는 방법을 훈련하고 가르치기 위해 다양한 모국어로 온라인 책에 정의된 눈 알파벳을 사용하여 인코딩됩니다24. 언어 장애를 위해 제안된 눈 언어의 대부분은 특정 센서(적외선 안경, 눈 시선 키보드, 머리 장착형 눈 추적기 등)가 있는 특수 하드웨어 장치에서 구현되어 환자와 환자의 유용성 및 접근성이 떨어지면서 의사소통 프로세스가 복잡해집니다. 간병인14,25,26. 또한 이러한 장치 중 일부는 가격이 비싸고 이집트와 같은 저소득 국가에서는 감당할 수 없습니다.