Estudo da navegação de uma cadeira de rodas utilizando conceitos de visão computacional

Resumo

A mobilidade é um importante meio de interação social que, além de permitir a realização de diversas tarefas do cotidiano, estabelece uma conexão do paciente com o universo social e do trabalho. Para pessoas que possuem as chamadas paraplegias ou tetraplegias a cadeira de rodas é um importante meio para exercer sua cidadania. Diversas pesquisa buscam tornar a navegação simples e eficiente, mas, em geral, as soluções apresentadas possuem uma grande quantidade de sensoriamento, intrusividade e alto custo.  Propomos um modelo computacional que permita a navegação de uma cadeira de rodas utilizando expressões faciais. Ao contrário dos trabalhos estudados, sugerimos um modelo que se baseia em duas expressões faciais: a pose da cabeça  e o fechamento dos olhos, e apenas um sensor de entrada, uma câmera USB. O modelo converte as expressões faciais em comandos para a navegação da cadeira e duas técnicas fazem a interpretação: Classificadores em cascata e Modelos de Forma Ativa(ASM). Na primeira, utiliza um classificador capaz de detectar o fechamento dos olhos e na segunda o casamento entre a resposta do ASM e o coeficiente de correlação de Pearson. Os testes mostram que o modelo tem excelente acurácia e precisão e um desempenho robusto na detecção dos olhos fechados e estimação da pose, contornando muito bem problemas naturais do reconhecimento de padrões como oclusão e iluminação. A resposta do modelo alcançou 98\%  de acerto médio com uma taxa de falsos positivos na casa de 2\%.