Uma abordagem híbrida para planejamento de rotas e controle de navegação de deficientes visuais em ambientes indoor

• Ano de defesa: 2020
• Autor(a) principal: Simões, Walter Charles Sousa Seiffert
• Outros Autores: http://lattes.cnpq.br/2376451471147963, https://orcid.org/0000-0002-0254-5050
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal do Amazonas; Instituto de Computação; Brasil; UFAM; Programa de Pós-graduação em Informática
• Palavras-chave em Português: Pessoas com deficiência visual - Orientação e mobilidade; Mapeamento Indoor; Navegação Indoor; Sistema de Posicionamento Global; Sistemas de Posicionamento Indoor; CIÊNCIAS EXATAS E DA TERRA: CIÊNCIA DA COMPUTAÇÃO; Matriz de Adjacência; Reconhecimento de Padrões; Pedestrian Dead Reckoning
• Link de acesso: https://tede.ufam.edu.br/handle/tede/7931

Andar livremente em ambiente indoor é um enorme desafio para pessoas deficientes visuais devido à falta de informações sobre o cenário. Para este público, há uma abundância de novas tecnologias e modelos de navegação que poderiam ser empregadas para esta tarefa, tornando a relação entre o homem e ambiente mais harmonioso possível. No entanto, a navegação de um usuário deficiente visual em um ambiente indoor é uma tarefa desafiadora, pois requer procedimentos velozes e precisos de localização dos pontos de interesse e percepção dos obstáculos, além de ser oferecida de forma discreta e com baixo custo de aquisição. Esta tese de doutorado pretende especificar, construir e validar um modelo de navegação indoor capaz de permitir a um usuário deficiente visual navegue de forma rápida, segura e de baixa complexidade computacional. A abordagem metodológica escolhida para este trabalho divide o sistema em duas estratégias: uma navegação baseada em mapas e uma navegação não baseada em mapas. Na navegação baseada em mapas são feitas as construções de registros de endereços para compor e o mapeamento indoor pelo algoritmo Linear Weighted Policy Learner para serem utilizados na elaboração das rotas. A representação do ambiente possui baixa densidade de registros por metro quadrado para reduzir a complexidade e o tempo de elaboração do mapa. O algoritmo de roteamento utiliza regras de menor rota para estabelecer os locais a serem visitados e aumenta a cobertura de registros na área pela aplicação de virtualização de marcadores. O algoritmo de navegação iterative Pedestrian Dead Reckoning (i-PDR) percebe os registros de referência e ajusta a localização do usuário em tempo real, repassando instruções por um guia de áudio. A navegação não baseada em mapas topológicos utiliza a visão estéreo associada a um esquema de som musical para criar um perímetro de segurança em torno do usuário para identificar a presença de obstáculos, dando a sensação de som 360 graus, cobrindo um ângulo de 120 graus à frente do usuário. Os resultados obtidos sobre a margem de erro e o tempo máximo de processamento são 0,10 m e 0,07 s, respectivamente, e obstáculos ao nível do solo e suspensos com uma precisão equivalente a 90%.