Способ создания аудиотактильного источника картографической информации с применением цифровых информационных и нанотехнологий и его использования в активном режиме незрячими или слабовидящими людьми Российский патент 2020 года по МПК G09B21/00 A61F9/08 

Изобретение относится к области обработки и отображения, компьютерным средствам преобразования, а затем чтения картографической информации незрячими или слабовидящими людьми (пользователями), дающее пользователям с дефектами зрения возможность замены прямого зрительного восприятия другими видами восприятия, а именно, аудио-тактильным восприятием картографической информации, и может быть использовано для чтения карт, рисунков и любых других источников графической информации незрячими и слабовидящими людьми.

Известна полезная модель карт, адаптированных для незрячих и слабовидящих людей (Mapas adaptados para personas ciegas y deficientes visuales, OFICINA ESPANOLA DE PATENTES Y MARCAS, ESPANA, Numero de publicacion: 1 110 182, Numero de solicitud: 201301108. Int. CI.: G09B 29/00 (2006.01), Fecha de presentacion: 23.12.2013, Fecha de publicacion de la solicitud: 26.05.2014), полученная путем отображения картографической информации с помощью контрастных цветов, тактильных рельефов поверхностей, тактильных рельефных знаков и макро-символов, напечатанных на обычном языке и языке Брайля, и позволяющая интерпретировать карту через осязание или зрение.

Недостатком данного способа создания карт с использованием этой полезной модели является существенное ограничение на состав отображаемых картографических объектов и их непространственных характеристик.

Известен также способ невизуального пространственного взаимодействия с компьютером (Systems and methods for non-visual spatial interfacing with a computer, WO 2015/054789 a1, International Publication Date WO 2015/054789 A1 23 April 2015 (23.04.2015, International application No. PCT/CA 2014/050997), в котором незрячий или слабовидящий пользователь с помощью специального устройства, содержащего массив независимо активируемых магнитов, расположенных под рабочей поверхностью для представления пространственных данных в виде магнитных полей, тактильно воспринимает пространственные данные, используя систему управления на базе персонального компьютера соединенную с указанным массивом магнитов, которая генерирует информацию вывода звука на основе отображения пространственных данных и положения руки пользователя на рабочей поверхности. Также устройство содержит дисплей Брайля, функционально связанный с системой управления, для предоставления пользователю текстовой невизуальной информации, связанной с отображением пространственных данных.

Недостатком данного способа невизуального пространственного взаимодействия с компьютером являются низкая дискретность и детальность картографического изображения, невозможность тактильного восприятия пересечений условных знаков разных объектов и их пространственного сочетания, сложность использования предложенного способа. Кроме того, данный способ применим для работы только в стационарных условиях.

Наиболее близкой по технической сущности и совокупности существенных признаков является способ по методике создания тактильных карт с применением геоинформационных систем и аддитивных технологий, Андрюхина Ю.Н. (https://sgugit.ru/upload/science-and-innovations/dissertation-councils/dissertations/andruhina-yuliya-nikolaevna/%D0%94%D0%B8%D1%81%D1%81%D0%B5%D1%80%D1%82%D0%B0%D1%86%D0%B8%D1%8F.pdf), взятый в качестве прототипа, сущность которого заключается в создании карт для незрячих и слабовидящих людей с использованием рельефных тактильных условных знаков для отображения точечных, линейных и площадных объектов, использования готовой или составлении с помощью ПК с общим и прикладным ПО новой цифровой карты заданного содержания и масштаба, преобразовании этой цифровой карты в трехмерную модель тактильной карты с использованием разработанных рельефных тактильных условных знаков, печати на 3D-принтере тактильной карты на пластике. В процессе работы с тактильной картой незрячий или слабовидящий пользователь тактильно воспринимает рельефные тактильные условные знаки и таким образом распознает картографические объекты этой карты.

Недостатком этого способа является необходимость незрячим или слабовидящим пользователям такой карты изучить и запомнить, разработанные для каждого вида картографического объекта и по пространственной локализации (точечные, линейные и площадные) и по тематическому содержанию (леса, реки, озера, и т.д.), рельефные тактильные условные знаки, что является сложной и трудоемкой задачей для незрячих и слабовидящих людей из-за ограничений возможностей тактильного распознавания рельефных элементов. Это существенно ограничивает объем информации, отображаемой на тактильной карте, увеличивает трудоемкость и затраты времени на распознавание картографических объектов. Кроме того, для тактильных карт разного содержания эти рельефные тактильные условные знаки будут меняться, что еще в большей степени затруднит процесс восприятия этой карты.

Решаемая техническая проблема заключается в повышении эффективности использования картографической информации для незрячих или слабовидящих людей за счет повышения достоверности распознавания картографических объектов на аналоговой тактильной карте с нанесенными RFID-метками посредством нанотехнологий и применения на последней тактильных условных знаков исходя только из пространственной локализации объекта заданной местности в виде не менее трех рельефных графических элементов: точек, линий контуров линейных и площадных объектов, информационных стрелок, а также за счет автоматизации процесса распознавания, повышения информативности и увеличения объемов представления семантической информации о картографических объектах с помощью использования в активном режиме аудио-тактильного источника картографической информации и обеспечения в режиме реального времени оперативного доступа к картографической информации непосредственно на месте использования аналоговой тактильной карты с нанесенными RFID-метками, используя цифровые технологии передачи данных в виде текстовых массивов цифровых данных семантической информации о каждом объекте заданной местности в мобильном терминале пользователя, и синхронного доведения этой информации до незрячего или слабовидящего пользователя.

Проблема решается тем, что в представленном способе создания аудио-тактильного источника картографической информации с применением цифровых информационных и нанотехнологий и его использования в активном режиме незрячими или слабовидящими людьми (пользователями), при котором на персональном компьютере с общим и прикладным программным обеспечением (ПК с общим и прикладным ПО) выполняют обработку исходных геопространственных данных и подготовку картографической информации, затем на этом же ПК с общим и прикладным ПО составляют с помощью компьютерной программы цифровую карту заданной местности в соответствии с заданными содержанием и масштабом создаваемой аналоговой тактильной карты, применяют тактильные условные знаки в соответствии с создаваемой аналоговой тактильной картой, затем с помощью компьютерной программы выполняют преобразование этой цифровой карты в цифровую трехмерную модель аналоговой тактильной карты с использованием тактильных условных знаков в виде рельефных графических элементов и по этой цифровой трехмерной модели выполняют печать на 3D-принтере аналоговой тактильной карты на твердом носителе, далее, в процессе работы с аналоговой тактильной картой на твердом носителе, незрячий или слабовидящий пользователь тактильно воспринимает тактильные условные знаки и в соответствии с содержанием аналоговой тактильной карты на твердом носителе распознает картографические объекты заданной местности и воспринимает геометрическую и семантическую информацию о них, согласно техническому решению на упомянутом ПК с общим и прикладным ПО дополнительно формируют текстовый массив цифровых данных семантической информации о каждом картографическом объекте заданной местности с присвоенным ему идентификатором, а при использовании упомянутых тактильных условных знаков для создаваемой аналоговой тактильной карты их представляют исходя только из пространственной локализации картографического объекта заданной местности, а именно: точечной, линейной, площадной, в виде не менее трех рельефных графических элементов: точек, линий контуров линейных и площадных объектов, информационных стрелок, направленных от контура внутрь описываемого площадного объекта, затем, в процессе преобразования упомянутой цифровой карты заданной местности в цифровую трехмерную модель аналоговой тактильной карты на этом же ПК с общим и прикладным ПО, с помощью компьютерной программы используют представленные тактильные условные знаки в виде рельефных элементов: точек, линий контуров линейных и площадных объектов, информационных стрелок, далее, на этом же ПК с общим и прикладным ПО, с помощью компьютерной программы дополнительно проектируют на упомянутой цифровой трехмерной модели аналоговой тактильной карты заданной местности расположение графических радиочастотных идентификационных меток (RFID-меток) на рельефных графических элементах: точках, линиях контуров линейных и площадных объектов, информационных стрелках, фиксируют прямоугольные координаты x,y,h этих RFID-меток в системе координат цифровой трехмерной модели создаваемой аналоговой тактильной карты заданной местности, присваивают этим RFID-меткам значения идентификаторов картографических объектов заданной местности, сохраняют в компьютерной памяти полученные прямоугольные координаты x,y,h RFID-меток и соответствующие им идентификаторы картографических объектов заданной местности, при этом количество и места расположения RFID-меток проектируют в зависимости от формы и размера рельефного графического элемента, но не менее одной RFID-метки на каждый рельефный графический элемент, дополнительно изготавливают RFID-метки с записанным на них идентификаторами соответствующих картографических объектов заданной местности и после печати на 3D-принтере аналоговой тактильной карты на твердом носителе наносят их по прямоугольным координатам x,y,h на каждый рельефный графический элемент аналоговой тактильной карты на твердом носителе и получают аналоговую тактильную карту с RFID-метками, затем связывают посредством устройства для автоматического считывания RFID-меток созданную аналоговую тактильную карту с нанесенными RFID-метками с записанными на них идентификаторами каждого картографического объекта заданной местности и мобильный терминал пользователя, на который с помощью компьютерной программы загружают предварительно созданный интерфейсный модуль с возможностью приема значения идентификатора, поиска по идентификатору и воспроизведения средствами аудио поддержки, посредством синтезатора речи, семантической информации о картографических объектах заданной местности, и текстовый массив цифровых данных семантической информации о каждом объекте заданной местности с присвоенным ему идентификатором, тем самым создают аудио-тактильный источник картографической информации для его восприятия незрячим или слабовидящим пользователем, далее незрячий или слабовидящий пользователь в процессе использования аудио-тактильного источника картографической информации при чтении созданной аналоговой тактильной карты с нанесенными RFID-метками и записанными на них идентификаторами картографических объектов местности, тактильно находит рельефные графические элементы, тактильно воспринимает геометрическую информацию о картографических объектах и с помощью устройства для автоматического считывания RFID-меток и закрепленного на пальце незрячего или слабовидящего пользователя и подключенного к мобильному терминалу пользователя, находит соответствующую RFID-метку, автоматически считывает и передает в мобильный терминал пользователя идентификатор данного рельефного графического элемента, соответствующего картографического объекта заданной местности, затем незрячий или слабовидящий пользователь в активном режиме посредством мобильного терминала пользователя по считанному идентификатору с помощью интерфейсного модуля из текстового массива цифровых данных семантической информации о каждом картографическом объекте заданной местности с присвоенным ему идентификатором получает семантическую информацию о данном картографическом объекте местности, сформированную посредством синтезатора речи в звуковой форме в дикторский текст, синхронно с положением пальца с закрепленным на нем устройством для автоматического считывания RFID-меток, воспринимает дикторский текст и тем самым получает в режиме реального времени оперативный доступ к картографической информации непосредственно на месте использования аналоговой тактильной карты с нанесенными RFID-метками.

Указанная совокупность признаков позволяет повысить эффективность использования картографической информации незрячим или слабовидящим пользователем за счет повышения достоверности распознавания и автоматизации распознавания картографических объектов на аналоговой тактильной карте с нанесенными RFID-метками путем упрощения условных знаков этой карты, то есть применения на последней тактильных условных знаков, исходя только из пространственной локализации объекта заданной местности, в виде не менее трех рельефных графических элементов - точек, линий контуров линейных и площадных объектов, информационных стрелок, так как применение ограниченного набора тактильных условных знаков обеспечивает повышение читаемости карты и исключает необходимость специальной подготовки незрячих или слабовидящих пользователей и изучения ими большого числа тактильных условных знаков по Таблице тактильных условных знаков и исключает необходимость составления и использования легенды условных знаков в процессе чтения карты, а также путем применения RFID-меток, с записанными на них идентификаторами соответствующих картографических объектов заданной местности, на рельефных графических элементах - точках, линиях контуров линейных и площадных объектов, информационных стрелках и использование устройства для автоматического считывания RFID-меток и закрепленного на пальце незрячего или слабовидящего пользователя и подключенного к мобильному терминалу пользователя, которое, считывает соответствующую RFID-метку и автоматически передает в мобильный терминал пользователя идентификатор данного рельефного графического элемента, автоматически находит по нему с помощью интерфейсного модуля в мобильном терминале пользователя и с помощью аудио поддержки посредством синтезатора речи незрячий или слабовидящий пользователь синхронно получает в форме дикторского текста соответствующую семантическую информацию о данном картографическом объекте местности, тем самым обеспечивает получение в режиме реального времени оперативного доступа к картографической информации непосредственно на месте использования аналоговой тактильной карты с нанесенными RFID-метками и синхронное восприятие картографической информации о картографических объектах местности незрячим или слабовидящим пользователем. Формирование и использование в активном режиме аудио-тактильного источника картографической информации путем комплексирования посредством устройства для автоматического считывания RFID-меток аналоговой тактильной карты с нанесенными RFID-метками и мобильного терминала пользователя, на который загружают интерфейсный модуль с возможностью приема значений идентификаторов, поиска в активном режиме и воспроизведения посредством синтезатора речи семантической информации о картографических объектах заданной местности, автоматически обеспечивает в режиме реального времени оперативный доступ к картографической информации непосредственно на месте использования аналоговой тактильной карты с нанесенными RFID-метками, а предварительное формирование и использование текстовых массивов цифровых данных семантической информации о каждом объекте заданной местности в мобильном терминале пользователя и синхронное доведение этой информации до незрячего или слабовидящего пользователя посредством синтезатора речи позволяет существенно расширить объем картографической информации об объектах, то есть существенно повысить информативность создаваемого аудио-тактильного источника картографической информации, а значит - повысить эффективность использования картографической информации незрячими или слабовидящими пользователями. Также повышается производительность при получении картографической информации незрячими или слабовидящими пользователями за счет синхронного сопровождения движения пальца незрячего или слабовидящего пользователя по карте дикторским описанием картографической информации о тактильно ощущаемых объектах путем использования текстовых массивов цифровых данных семантической информации о каждом объекте заданной местности с присвоенным ему идентификатором совместно с мобильным терминалом пользователя и устройства для автоматического считывания RFID-меток. При этом существенное повышение информативности создаваемого аудио-тактильного источника картографической информации и читаемости аналоговой тактильной карты с RFID-метками и совместное использование условных знаков и текстовых массивов цифровых данных семантической информации о каждом объекте заданной местности позволяет увеличивать объем семантической информации о картографических объектах не перегружая карту, не вводя новые тактильные условные знаки при появлении новых картографических объектов и новых требуемых характеристик. Возможность включения большего объема семантической информации, объем которых может быть не менее, чем объем аналогичных по содержанию карт для зрячих пользователей, отражающей любые особенности конкретных объектов, повышает информативность картографического обеспечения незрячего и слабовидящего пользователя и тем самым повышает эффективность использования картографической информации незрячими или слабовидящими пользователями. Кроме того, указанная совокупность признаков позволяет расширить состав потребителей карт за счет незрячих или слабовидящих пользователей, не имеющих специальной картографической подготовки, так как существенное сокращение на порядок числа используемых тактильных условных знаков за счет применения ограниченного набора тактильных условных знаков упрощает процесс чтения карты и исключает необходимость специальной подготовки незрячих или слабовидящих пользователей и изучения сотен условных знаков, и тем самым расширяет круг пользователей карты за счет неподготовленных незрячих или слабовидящих пользователей. Также, такое техническое решение позволяет исключить расходы на специальное картографическое обучение незрячих или слабовидящих пользователей чтению тактильных карт.

Сущность технического решения поясняется примером реализации способа создания аудио-тактильного источника картографической информации с применением цифровых информационных и нанотехнологий и его использования в активном режиме незрячими или слабовидящими пользователями и чертежами фиг. 1-3. На фиг. 1 представлена блок-схема процесса создания аудио-тактильного источника картографической информации, где 1 - ПК 1 с общим и прикладным программным обеспечением (далее - ПК 1 с общим и прикладным ПО), 2 - исходные геопространственные данные для составления цифровой карты 3, 4 - аналоговая тактильная карта 4 на твердом носителе (далее - аналоговая тактильная карта 4), 5 - тактильные условные знаки 5 в соответствии с создаваемой аналоговой тактильной картой 4 (далее - тактильные условные знаки 5), 6 - текстовый массив 6 цифровых данных семантической информации о каждом картографическом объекте заданной местности с присвоенным ему идентификатором (далее - текстовый массив 6 цифровых данных семантической информации), 7 - идентификатор 7, 8 - цифровая трехмерная модель 8 аналоговой тактильной карты 4 с использованием разработанных тактильных условных знаков 5 в виде рельефных графических элементов (далее - цифровая трехмерная модель 8), 9 - рельефные графические элементы в виде точек 9 (далее - точки 9), 10 - рельефные графические элементы в виде линий 10 контуров линейных и площадных объектов (далее - линии 10 контуров линейных и площадных объектов), 11 - рельефные графические элементы в виде информационных стрелок 11, направленных от контура внутрь описываемого площадного объекта (далее - информационные стрелки 11), 12 - графические радиочастотные идентификационные метки 12 (далее - RFID-метки 12), 13 - прямоугольные координаты 13 x,y,h RFID-меток 12 (далее - координаты 13 x,y,h), 14 - аналоговая тактильная карта 14 с нанесенными RFID-метками 12 с записанными на них идентификаторами 7 каждого объекта заданной местности (далее - аналоговая тактильная карта 14 с нанесенными RFID-метками), 15 - устройство 15 для автоматического считывания RFID-меток 12 и закрепленного на пальце незрячего или слабовидящего пользователя и подключенного к мобильному терминалу пользователя (далее - устройство 15 для автоматического считывания RFID-меток), 16 - мобильный терминал 16 пользователя, 17 - интерфейсный модуль 17 для мобильного терминала 16 пользователя (далее - интерфейсный модуль 17), 18 - аудио-тактильный источник 18 картографической информации. На фиг. 2 представлена блок-схема работы в активном режиме с аудио-тактильным источником 18 картографической информации незрячим или слабовидящим пользователем, где 19 - незрячий или слабовидящий пользователь 19 аудио-тактильного источника 18 картографической информации (далее - незрячий или слабовидящий пользователь 19). На фиг. 3 представлена схема процесса работы по аналоговой тактильной карте 14 с нанесенными RFID - метками незрячим или слабовидящим пользователем 19 с помощью устройства 15 для автоматического считывания RFID - меток, закрепленного на его пальце и подключенного к мобильному терминалу 16 пользователя, обеспечивающего доступ к картографической информации с помощью звука и касания.

Способ создания аудио-тактильного источника картографической информации с применением цифровых информационных и нанотехнологий и его использования в активном режиме незрячими или слабовидящими пользователями осуществляется следующим образом (см. Фиг. 1). На ПК 1 с общим и прикладным ПО выполняют обработку исходных геопространственных данных 2 и подготовку картографической информации. Затем на этом же ПК 1 с общим и прикладным ПО используют готовую или составляют с помощью компьютерной программы цифровую карту 3 заданной местности в соответствии с заданными содержанием и масштабом создаваемой аналоговой тактильной карты 4. Для этого при создании аналоговой тактильной карты 4 используют предложенные тактильные условные знаки 5. Затем на ПК 1 с общим и прикладным ПО формируют текстовый массив 6 цифровых данных семантической информации о каждом картографическом объекте заданной местности с присвоенным ему идентификатором 7. При использовании тактильных условных знаков 5 для создаваемой аналоговой тактильной карты 4 их представляют исходя только из пространственной локализации картографического объекта заданной местности, а именно: точечной, линейной, площадной, в виде не менее трех рельефных графических элементов - точек, линий контуров линейных и площадных объектов, информационных стрелок, направленных от контура внутрь описываемого площадного объекта. Затем в процессе преобразования цифровой карты 3 заданной местности в цифровую трехмерную модель 8 аналоговой тактильной карты 4 на этом же ПК 1 с общим и прикладным ПО с помощью компьютерной программы используют представленные тактильные условные знаки в виде рельефных элементов - точек 9, линий 10 контуров линейных и площадных объектов, информационных стрелок 11. Далее на этом же ПК 1 с общим и прикладным ПО с помощью компьютерной программы проектируют на упомянутой цифровой трехмерной модели 8 расположение RFID-меток 12 на рельефных графических элементах - точках 9, линиях 10 контуров линейных и площадных объектов, информационных стрелках 11, фиксируют прямоугольные координаты 13 x,y,h этих RFID-меток 12 в системе координат цифровой трехмерной модели 8 создаваемой аналоговой тактильной карты 4 заданной местности. Присваивают этим RFID-меткам 12 значения идентификаторов 7 картографических объектов заданной местности. Сохраняют в компьютерной памяти полученные прямоугольные координаты 13 x,y,h RFID-меток 12 и соответствующие им идентификаторы 7 картографических объектов заданной местности. При этом количество и места расположения RFID-меток 12 проектируют в зависимости от формы и размера рельефного графического элемента, но не менее одной RFID-метки 12 на каждый рельефный графический элемент. По цифровой трехмерной модели 8 выполняют печать на 3D-принтере аналоговой тактильной карты 4 на твердом носителе. Далее изготавливают RFID-метки 12 с записанным на них идентификаторами 7 соответствующих картографических объектов заданной местности и после печати на 3D-принтере аналоговой тактильной карты 4 на твердом носителе наносят их по прямоугольным координатам 13 x,y,h на каждый рельефный графический элемент 9, 10, 11 аналоговой тактильной карты 4 на твердом носителе и получают аналоговую тактильную карту 14 с RFID-метками. Затем связывают посредством устройства 15 для автоматического считывания RFID-меток 12 созданную аналоговую тактильную карту 14 с нанесенными RFID-метками 12 с записанными на них идентификаторами 7 каждого картографического объекта заданной местности и мобильный терминал 16 пользователя, на который с помощью компьютерной программы загружают предварительно созданный интерфейсный модуль 17 с возможностью приема значения идентификатора 7, поиска по идентификатору 7 и воспроизведения средствами аудио поддержки, посредством синтезатора речи, семантической информации об объектах заданной местности, и текстовый массив 6 цифровых данных семантической информации о каждом объекте заданной местности с присвоенным ему идентификатором 7. Тем самым создают аудио-тактильный источник 18 картографической информации для его восприятия незрячим или слабовидящим пользователем. Далее (см. Фиг. 2 и Фиг. 3) незрячий или слабовидящий пользователь 19 в процессе использования аудио-тактильного источника 18 картографической информации, при чтении созданной аналоговой тактильной карты 14 с нанесенными RFID-метками 12 и записанными на них идентификаторами 7 картографических объектов местности, тактильно находит рельефные графические элементы 9, 10, 11, тактильно воспринимает геометрическую информацию о картографических объектах и с помощью устройства 15 для автоматического считывания RFID-меток 12 и закрепленного на пальце незрячего или слабовидящего пользователя 19 и подключенного к мобильному терминалу 16 пользователя, находит соответствующую RFID-метку 12, автоматически считывает и передает в мобильный терминал 16 пользователя идентификатор 7 данного рельефного графического элемента, соответствующего картографического объекта заданной местности. Затем незрячий или слабовидящий пользователь 19 в активном режиме посредством мобильного терминала 16 пользователя по считанному идентификатору 7 с помощью интерфейсного модуля 17 из текстового массива 6 цифровых данных семантическую информацию о каждом картографическом объекте заданной местности с присвоенным ему идентификатором 7 получает семантическую информацию о данном картографическом объекте местности, сформированную посредством синтезатора речи 20 в звуковой форме в дикторский текст. Синхронно с положением пальца с закрепленным на нем устройством 15 для автоматического считывания RFID-меток, воспринимает дикторский текст и тем самым получает в режиме реального времени оперативный доступ к картографической информации непосредственно на месте использования аналоговой тактильной карты 14 с нанесенными RFID-метками (см. Фиг. 3).

Уровень технологической разработки предлагаемого способа и технической реализации выделяет его из ряда существующих методов. Прежде всего, это касается возможности предлагаемого способа в активном режиме, оперативно, автоматически получать всю необходимую картографическую информацию о картографических объектах местности, при этом способ позволяет повысить оперативность и производительность труда по определению семантических характеристик, а также дополнительной информации, отражающей индивидуальные свойства объекта местности, в том числе, при необходимости, его координаты, геометрические параметры, цифровую метрическую трехмерную модель, модель рельефа или ландшафта данной местности, показанной на создаваемой аналоговой тактильной карте с RFID-метками картографических объектов местности в полевых условиях за счет того, что эти значения уже имеются в готовом виде в форме цифровых текстовых массивов картографической информации по каждому картографическому объекту местности. Также предлагаемый способ позволяет работать с аналоговой тактильной картой с RFID-метками незрячим или слабовидящим пользователям не имеющим специальной картографической подготовки. В процессе работы с аналоговой тактильной картой с RFID-метками и мобильным терминалом пользователя используют технические средства, которые представляют собой высоконадежные мобильные малогабаритные устройства, например, смартфоны, планшеты и т.п.

В результате выполнения предлагаемого способа получают аналоговую тактильную карту с RFID-метками, существенно отличающуюся от традиционной тактильной карты. Принципиальным отличием аналоговой тактильной карты с RFID-метками, составленной по предлагаемому способу, является нанесение RFID-меток с записанными на них идентификаторами всех картографических объектов местности, показанных на карте условными знаками. Использование цифровых текстовых массивов картографической информации по каждому объекту местности для передачи информации о картографических объектах местности обеспечивает существенное повышение информативности картографического обеспечения незрячих или слабовидящих пользователей за счет возможности включения в них большего объема семантической информации, в том числе информации, отражающей любые особенности конкретных картографических объектов. Кроме того, обеспечивается возможность тактильного восприятия ландшафта или рельефа местности в виде трехмерных моделей синхронно со звуковым восприятием аналоговой тактильной карты, на которой ландшафт и рельеф показаны рельефными точками и горизонталями, что также обеспечивает повышение информативности создаваемого аудио-тактильного источника картографической информации, и тем самым повышает эффективность использования картографической информации. Использование аналоговой тактильной карты с RFID-метками в комплексе с мобильным терминалом пользователя, с подключенным к нему устройством для считывания RFID-меток, обеспечивает возможность автоматизированного получения информации об объекте автономно без сети Интернет. Такое совместное использование аналоговой тактильной карты с RFID-метками и цифровых текстовых массивов картографической информации по каждому картографическому объекту местности позволяет увеличивать объем семантической информации о картографических объектах местности не перегружая карту, не вводя новые условные знаки при появлении новых картографических объектов и новых требуемых характеристик.

Предлагаемый инновационный способ создания аудио-тактильного источника картографической информации с применением цифровых информационных и нанотехнологий и его использования в активном режиме незрячими или слабовидящими пользователями обеспечивает за счет автоматизации процесса распознавания, повышения информативности и увеличения объемов представления семантической информации о картографических объектах с помощью использования в активном режиме аудио-тактильного источника картографической информации, созданного путем комплексирования аналоговой тактильной карты с нанесенными RFID-метками, устройства для автоматического считывания с RFID-меток идентификаторов картографических объектов и мобильного терминала пользователя, на который загружают интерфейсный модуль с возможностью приема и поиска по идентификатору и синхронного воспроизведении посредством синтезатора речи семантической информации о картографических объектах заданной местности и обеспечения в режиме реального времени оперативного доступа к картографической информации непосредственно на месте использования аналоговой тактильной карты с нанесенными RFID-метками, используя цифровые технологии передачи данных в виде текстовых массивов цифровых данных семантической информации о каждом картографическом объекте заданной местности в мобильном терминале пользователя, и синхронного доведения этой информации до незрячего или слабовидящего пользователя посредством синтезатора речи позволяет:

получать картографический продукт с совершенно новыми свойствами и функциональными возможностями;

автоматизировать процессы распознавания и получения семантической информации о картографических объектах

существенно расширить возможности использования карт и мобильных малогабаритных устройств в полевых условиях;

увеличить объем и тем самым повысить информативность данных о картографических объектах местности;

исключить необходимость обучения незрячих или слабовидящих пользователей и специальной картографической подготовки.

Изобретение относится к области обработки и отображения, компьютерным средствам преобразования, а затем чтения картографической информации незрячими или слабовидящими людьми, дающее пользователям с дефектами зрения возможность замены прямого зрительного восприятия другими видами восприятия, а именно синхронным аудиотактильным восприятием картографической информации, и может быть использовано для чтения карт, рисунков и любых других источников графической информации незрячими и слабовидящими людьми. Технический результат - повышение оперативности, точности и достоверности распознавания картографических объектов на аналоговой тактильной карте с нанесенными RFID-метками посредством нанотехнологий и применения на указанной карте тактильных условных знаков исходя только из пространственной локализации объекта заданной местности, а также автоматизации процесса распознавания, повышения информативности и увеличения объемов представления семантической информации о картографических объектах с помощью использования в активном режиме аудиотактильного источника картографической информации с возможностью обеспечения в режиме реального времени оперативного доступа к картографической информации непосредственно на месте использования аналоговой тактильной карты с нанесенными RFID-метками. 3 ил.

Способ создания аудиотактильного источника картографической информации с применением цифровых информационных и нанотехнологий и его использования в активном режиме незрячими или слабовидящими людьми (пользователями), при котором на персональном компьютере с общим и прикладным программным обеспечением (ПК с общим и прикладным ПО) выполняют обработку исходных геопространственных данных и подготовку картографической информации, затем на этом же ПК с общим и прикладным ПО составляют с помощью компьютерной программы цифровую карту заданной местности в соответствии с заданными содержанием и масштабом создаваемой аналоговой тактильной карты, подготавливают тактильные условные знаки в соответствии с создаваемой аналоговой тактильной картой, затем с помощью компьютерной программы выполняют преобразование этой цифровой карты в цифровую трехмерную модель аналоговой тактильной карты с использованием подготовленных тактильных условных знаков в виде рельефных графических элементов и по этой цифровой трехмерной модели выполняют печать на 3D-принтере аналоговой тактильной карты на твердом носителе для ее восприятия незрячими и слабовидящими пользователями, далее в процессе работы с аналоговой тактильной картой на твердом носителе незрячий или слабовидящий пользователь тактильно воспринимает тактильные условные знаки и в соответствии с содержанием аналоговой тактильной карты на твердом носителе распознает картографические объекты заданной местности и воспринимает геометрическую и семантическую информацию о них, отличающийся тем, что на упомянутом ПК с общим и прикладным ПО дополнительно формируют текстовый массив цифровых данных семантической информации о каждом картографическом объекте заданной местности с присвоенным ему идентификатором, а при использовании упомянутых тактильных условных знаков для создаваемой аналоговой тактильной карты их представляют исходя только из пространственной локализации картографического объекта заданной местности, а именно точечной, линейной, площадной, в виде не менее трех рельефных графических элементов: точек, линий контуров линейных и площадных объектов, информационных стрелок, направленных от контура внутрь описываемого площадного объекта, затем, в процессе преобразования упомянутой цифровой карты заданной местности в цифровую трехмерную модель аналоговой тактильной карты, на этом же ПК с общим и прикладным ПО с помощью компьютерной программы используют представленные тактильные условные знаки в виде рельефных элементов: точек, линий контуров линейных и площадных объектов, информационных стрелок, далее, на этом же ПК с общим и прикладным ПО, с помощью компьютерной программы дополнительно проектируют на упомянутой цифровой трехмерной модели аналоговой тактильной карты заданной местности расположение графических радиочастотных идентификационных меток (RFID-метки) на рельефных графических элементах: точках, линиях контуров линейных и площадных объектов, информационных стрелках, фиксируют прямоугольные координаты x,y,h этих RFID-меток в системе координат цифровой трехмерной модели создаваемой аналоговой тактильной карты заданной местности, присваивают этим RFID-меткам значения идентификаторов картографических объектов заданной местности, сохраняют в компьютерной памяти полученные прямоугольные координаты x, y, h RFID-меток и соответствующие им идентификаторы картографических объектов заданной местности, при этом количество и места расположения RFID-меток проектируют в зависимости от формы и размера рельефного графического элемента, но не менее одной RFID-метки на каждый рельефный графический элемент, дополнительно изготавливают RFID-метки с записанным на них идентификаторами соответствующих картографических объектов заданной местности и после печати на 3D-принтере аналоговой тактильной карты на твердом носителе наносят их по прямоугольным координатам x, y, h на каждый рельефный графический элемент аналоговой тактильной карты на твердом носителе и получают аналоговую тактильную карту с RFID-метками, затем связывают посредством устройства для автоматического считывания RFID-меток созданную аналоговую тактильную карту с нанесенными RFID-метками с записанными на них идентификаторами каждого картографического объекта заданной местности и мобильный терминал пользователя, на который с помощью компьютерной программы загружают предварительно созданный интерфейсный модуль с возможностью приема значения идентификатора, поиска по идентификатору и воспроизведения средствами аудиоподдержки, посредством синтезатора речи, семантической информации об объектах заданной местности, и текстовый массив цифровых данных семантической информации о каждом объекте заданной местности с присвоенным ему идентификатором, тем самым создают аудиотактильный источник картографической информации для его восприятия незрячим или слабовидящим пользователем, далее незрячий или слабовидящий пользователь в процессе использования аудиотактильного источника картографической информации при чтении созданной аналоговой тактильной карты с нанесенными RFID-метками и записанными на них идентификаторами объектов местности, тактильно находит рельефные графические элементы, тактильно воспринимает геометрическую информацию о картографических объектах и с помощью устройства для автоматического считывания RFID-меток и закрепленного на пальце незрячего или слабовидящего пользователя и подключенного к мобильному терминалу пользователя находит соответствующую RFID-метку, автоматически считывает и передает в мобильный терминал пользователя идентификатор данного рельефного графического элемента, соответствующего картографического объекта заданной местности, затем незрячий или слабовидящий пользователь в активном режиме посредством мобильного терминала пользователя по считанному идентификатору с помощью интерфейсного модуля из текстового массива цифровых данных семантической информации о каждом картографическом объекте заданной местности с присвоенным ему идентификатором получает семантическую информацию о данном картографическом объекте местности, сформированную посредством синтезатора речи в звуковой форме в дикторский текст, синхронно с положением пальца с закрепленным на нем устройством для автоматического считывания RFID-меток, воспринимает дикторский текст и тем самым получает в режиме реального времени оперативный доступ к картографической информации непосредственно на месте использования аналоговой тактильной карты с нанесенными RFID-метками.