盲人智能交互产品定向思考与设计

南锦茜，何伟民

（北京联合大学，北京100000）

0 引言

当今世界日趋发达的科技在带给普通人便利与快乐的同时，我们也要考虑到在我们的身边，还生活着很多有这样那样生活不太便利的弱势群体；他们因为客观原因导致不能具有正常人应有的实现功能的权利。但实现这种愿望的努力他们无时无刻不在进行中；基于此因，为此开展了相关的调查和研究，为设计出一款适合视障人群方便和有效的产品，我们不仅立足于现有市场产品的分析和调研，还从用户本身的需求出发，大胆开展想象和概念设计，依靠信息技术的时代背景，结合其使用行为方式，思考和提出未来特殊人群智能交互产品的设计方向，为相关研究提供一些帮助。

1 研究背景

科技的进步不能忽视一部分弱势群体的需求，对于那些身体有障碍的人士，科技进步带来的更多的电子设备可能对于他们来说可能根本无法使用。中国是全世界盲人最多的国家，约有500万盲人，占全世界盲人口的18%，但适用于盲人的智能交互产品几乎没有在盲人的日常生活中被使用。在盲人接受正常教育中，克服学习障碍很重要的一点就是解决盲人的阅读难题，在日常生活与社交中，盲人也很难使用社交网络所能提供的便利与快捷。

由于盲人视觉能力的缺失，他们丧失了最直观的信息获取方式。以至于被边缘化，导致无法融入社会这一严重后果。此次产品设计本持“给盲人一双眼睛，给盲人一个未来”的宗旨，为解决盲人不能像正常人一样阅读及使用电子设备的问题而设计的具有人文关怀的高科技产品，该作品必将为盲人回归社会，实现“平等、参与、共享”创造条件！虽然科技迅速发展，电子产品层出不穷，但市面的盲人阅读器还不是很多，主要分为两种：一种利用扫描技术采集图像，将实体书籍报纸等通过可穿戴设备阅读出来；一种是结合电子设备例如平板电脑或智能手机，将文字阅读出来。可以看出来，两种类型的设备均在一定程度解决了盲人的阅读难题，并有各自的优势与不便。与此同时，国内外目前已有的盲人阅读器还存在造价昂贵、体积大、携带困难、操作复杂、识别率低等问题。因此，适应的新算法的新型盲人阅读器研发已成为必然。

目前盲人阅读设备：

（1）手指阅读器。其外形如同一枚戒指，而整个产品通过3D打印成型。手指阅读器配备了一个微型摄像头以及阅读扬声器，当使用者戴着它扫描印刷读物上的文字时，文字内容将被微型摄像头捕捉到再通过阅读扬声器播出。根据手指阅读器官网上的介绍，手指阅读器不仅可以帮助视觉障碍者“阅读”任何印刷读物，还可以将其应用于文字翻译方面。手指阅读器可以读取多个单词乃至整句内容，但字体大小必须大于12点（12-point）。手指阅读器在工作时需要同笔记本电脑或者手机保持互联状态，由此使用者可以戴着它在不同场合随时使用。如果使用者的手指偏离了文字内容，手指阅读器还会发出振动以提醒使用者。

（2）Haptic Reader。让视障患者也能享受到读书的乐趣。Haptic Reader使用起来相当简单，只需把它放在普通的书页上，它就会马上把书页上的文字转换成盲文，并在阅读器的表面表现出来。如果不懂盲文的话也没有关系，只要打开其内置的声控系统，你就可以用耳朵来阅读了。

（3）读屏软件。读屏软件是一种可以帮助盲人上网的工具。读屏软件是专为盲人或视力有障碍的人设计的屏幕朗读软件。您将通过数字键盘的切换操作，以及大键盘上的几个功能键的切换，您就能够随心所欲地进行查找和处理文件，对网页进行导航浏览、编辑和收发电子邮件。

2 研究方向

通过调研我们发现，市场上存在的盲人阅读设备大部分仅仅是将文字转化为语音，有局限性的同时，在使用上其实并不方便，尤其在嘈杂环境下可能需要辅助设备进行。读屏软件在一定程度上解决了盲人无法使用电子设备的问题，但是仅仅由盲人单方面接受信息，无法使用社交网络所带来的交互功能。更重要的是，目前的很多设备在使用方式上，阅读设备的造型和功能又太过复杂，反而使盲人增加了阅读时的障碍，延长了识别阅读的时间。

市面的盲人阅读器还不是很多，由于OCR识别对于图像有较高的要求，已有的产品大部分采用扫描技术采集图像；与此同时，国内外目前已有的盲人阅读器还存在造价昂贵、体积大、携带困难、操作复杂、识别率低等问题。因此，在已有科学技术的前提下，通过对盲人阅读设备的造型设计，以适应对盲人来说更为便利的阅读功能尤其重要。对于盲人来说，接受新事物的本领要低于一般人，因此从盲人角度出发最为关键，盲人的使用习惯与普通人存在很大差异，因此对智能设备的外形更有独特的需求。

结合市场调研，以及对盲人日常生活习惯、使用方式的分析，我们将盲人阅读设备的设计方向定为：简洁方便、交互、智能以及无障碍。希望能结合先进科技带来的智能解码和转换技术，在造型和试用方式上带给盲人更多的便利，使盲人能够更好的学习与交流，融入社会。结合所学习的人机工程学原理，在盲人的交互产品设计上更加注重产品外观与盲人特有的使用方式的兼容性。

3 设计思路

视障朋友能够使用的计算机系统只具备语音报读功能，这对于喜欢摸读点字的视障朋友而言，还没能满足他们的需要。本产品借助计算机编码，将文字，图片智能转换为可触摸的点字，满足阅读需求的同时还可以实现创作以及分享等操作，当然也搭载普通的读屏功能，在使用上有更多的选择。虽然加强了使用功能，但是在造型要求上更加符合简便快捷的操作方式，使视障人士这一特殊群体能拥有更好的使用体验。这对于帮助视障人士更好的融入生活，使盲人阅读的范围更加广，操作更加方便，拥有较好的阅读体验有很大的帮助。

本项目重点解决视障人士生活中遇到的实际问题，将智能解码与产品的结构，造型结合起来，使阅读设备更加符合盲人的操作习惯，使用方式更加简单与方便。通过本项目的实施，为视障人士提供可触摸的且阅读范围广的智能设备，提高大学生学习创造的能力。

目前市面上的盲人阅读器功能的实现，对文字识别和语音合成两项软件技术有很高的要求。目前主流文字识别系统对于图片非常敏感，图像的质量严重影响文字识别率，并影响后续语音输出的正确性，而语音输出部分的准确率及自然度等又会直接影响到用户是否能得到正确的信息。

但是智能解码将电子文字转换为适用于盲人的点读字，在技术要求上相对于图片解码更加简单并且准确，同时盲人摸点读字比语音阅读的体验更好，适用于各种场合，并且更为方便，更重要的是，在使用上增加了产品与盲人之间的互动，使盲人操作更为便捷，从而减少了读屏软件所带来的操作障碍等问题。

同时，对于视障人群来说，尽管可以通过触摸来获取图片的大概形状，但是却无法感知颜色，先天性全盲甚至没有颜色的概念。部分盲人通过嗅觉来感受色彩，比如闻到香蕉的味道则判断颜色为黄色。以此举为灵感，产品通过先进科学技术带来的智能解码，着实从盲人的感受出发，将对应的颜色转换为盲人易获得的声音，不同的颜色对应不同的音乐，盲人在阅读的时候感受更加具体，将颜色与音乐一一对应起来，视障人群不仅仅能获得更多的信息，并且在感官体验上更加丰富。

盲人视觉缺失，而现今的盲人设备大都要求他们主动获取信息，并没有考虑盲人在创作方面的需求。人类的神经可塑性，使得盲人的视觉皮层去处理触觉听觉等其他信息，以至于盲人的触觉、听觉、嗅等更加敏感，所以，大部分盲人表现出对音乐和雕塑等艺术的热爱和追求，很多盲人会主动要求学习乐器，甚至通过触摸来学习绘画与雕塑。但是，学习对于视觉缺失的他们来说异常困难，他们需要的是一种简单易操作的设备，满足日常生活娱乐需求。因此，设备在满足获取信息的同时，将创作作为一个主要功能加入进去，盲人通过触摸（可借助工具）来进行创作，用双手来创作图画，用喜欢的音乐给画作上色，色彩与音乐的相互转化，图形与触觉的结合，使得盲人与他人分享也变得更加便利。不仅仅是满足盲人精神层面的需求，更重要的是对于盲人来说操作便利，更加日常，不需要复杂的学习。

本产品在造型和功能上满足盲人摸点读字的需求；产品的结构和造型使应用更加广泛，在满足阅读需求的同时，可以创作，分享等，使产品的交互功能更加完善；改善操作方式，使产品使用更加简单，视障人士只需要基本的操作提醒，不需要特别学习操作方法。摸点读字是盲人第一种学会的阅读方法，也是最为便利的阅读方法，既不会对周围的人和环境有所干扰，也不会受到周围人和环境的干扰。在使用上不需要他人辅助，更好的帮助盲人获得和掌握知识，结合社交网络、新闻媒体等分享网站，也能帮助盲人适应了解社会，融入社会。

4 研究的目标

（1）解决视障人士生活中创作与阅读等精神层面的需求。

（2）产品的结构和造型设计使产品的使用范围更加广泛。

（3）在智能解码的基础上研究产品的外形，使设备可阅读范围扩大。

（4）产品的功能更加智能并且方便盲人操作。

（5）产品的造型的改进迎合了视障人士操作操作习惯。

（6）追求商业价值的实现。

5 研究的主要内容

（1）研究设备屏幕点状突起排布与变换方式对产品造型和使用方式的影响。在设备的大小上需要适应盲人摸点读字的操作习惯，点字的排布也需要一定的造型需求，使用起来能够更加便捷和轻松。

（2）设备的编码，智能转换与计算程序与产品结构和外形的兼容性。工业设计需要结合产品功能与用户操作习惯，造型和材料的设计需要满足人体的人机工程学原理，由于盲人这个团体的特殊性，与普通人所要求的功能和使用方式都有很大区别，要在考虑到这些的同时满足产品的功能，产品的结构和外形尤为重要。

（3）研究与探索产品使用范围如何拓宽的问题。目前的盲人阅读设备都有一定的局限性，在满足阅读功能的前提下，我们更希望能使盲人有更优秀的阅读体验，同时使产品的交互功能得以实现，信息社会的前提下，普通的设备已经无法满足盲人的日常需求，通过本次设计研发，希望产品使用范围能够扩宽，为盲人提供更多的便利，满足盲人精神层面的需求。

（4）结合人机工程学和盲人阅读习惯，探索更合适的产品造型。

（5）研究产品的材料，使产品价格更加亲民。这里的关键问题有四点：①结合产品的解码方式和程序算法，将电子文档与图片转换为触摸阅读点并排布在屏幕上的造型和结构设计；②色彩与音乐的转换与结合，需要智能的编码以及平和的过渡；③使设备搭载更多的功能的外形需求；④要研究此产品的大小适宜度和适用于盲人的操作方式。

6 采取的研究方法

（1）按照产品创新设计程序方法进行研究与设计开发。按照产品设计与开发的程序进行设计，实验以模拟为主，主要利用现有的试验器材。

（2）团队合作研究的模式进行分头研究，方案整合的方法进行设计实践。本次采取团队合作设计的方式，以促进信息的交流与整合效果，充分发挥团队合作优于个人奋斗的特点，使设计理念更加优选与合理。

（3）采用化整为零，重点整合突破的元素创新法进行创意设计。团队合作并不是抹煞个人创新与才能发挥的特点，在化整为零后，还可以在自己的范围内充分发挥想像力，设计出具有鲜明个性色彩的创意产品。

7 结束语

本项目应用前景在经过大家讨论和调研后认为是能够实现的，市场前景也是不错的；随着社会普遍生活质量的提高，盲人也需要更加丰富的生活以及智能设备的加入，本产品切实的帮助了盲人，提高生活质量。将结构造型与盲人的使用方式相配合，产品使用更加轻便，使特殊人群通过模型凹凸元素的变化来体验和发布自己的认知和感受，最终实现信息交互的目的，使他们实实在在地融入信息社会的发展中。