SINA

SINA es un sistema de interacción natural y adelantado. Es un proyecto que comprende profesionales de diversas áreas como la informática, la pedagogía y la educación especial, por eso SINA es más que un simple dispositivo de acceso al ordenador: es un sistema pedagógico y basado en tecnologías de la información y conocimiento para hacer accesible el ordenador. Esta accesibilidad se consigue a través de técnicas de visión por computador utilizando una webcam común, por eso se obtiene un sistema de bajo coste. Sólo instalando una pequeña aplicación que detecta y sigue el movimiento de la nariz, el usuario puede controlar el movimiento y los eventos del ratón y puede utilizar todas las aplicaciones instaladas en su ordenador.

La primera iniciativa del proyecto SINA y con la idea de posibilitar el acceso a la educación a las personas con discapacidad se ha centrado al posibilitar el acceso al ordenador a aquel colectivo de personas con una discapacidad motora grave mediante SINA. Las acciones desarrolladas se han dirigido hacia:

> Identificar el perfil de usuario que puede disfrutar de las prestaciones de SINA.

> Ajustar SINA a las necesidades de este perfil y dotarlo de la máxima flexibilidad posible con el fin de adaptarse a cada a uno de los usuarios.

> Valorar pedagógicamente la viabilidad de este sistema en centros específicos y adaptar las soluciones a cada discapacidad.

Características principales

La Unidad de Gráficos y Visión por Ordenador e Inteligencia Artificial (UGiVIA) del Departamento de Matemáticas e Informática de la Universidad de las Islas Baleares (UIB) ha sido la encargada de desarrollar el software informático del proyecto SINA. Una de las líneas de investigación de este grupo es la creación de interfaces basadas en visión por ordenador (VBI). La idea de este tipo de interfaces se basa en la manera cómo se produce la comunicación humana, en la cual el sentido de la vista proporciona una gran cantidad de información que puede ser analizada y utilizada para la interacción hombre-máquina. Más concretamente, cuando un usuario se sienta delante de un ordenador, se puede asumir que su cara es visible desde una webcam, un dispositivo muy común hoy en día. Es natural, entonces, plantear una nueva interfaz basada en movimientos de la cabeza y de los rasgos faciales del usuario.

Al Inicio del proyecto, el grupo había desarrollado algoritmos de interacción perceptual a través de sistemas multimodales capaces de analizar las imágenes de una cámara en tiempo real para encontrar movimiento de diferentes partes del cuerpo del usuario. Estos algoritmos están definidos de forma genérica dentro del campo científico de la visión por ordenador como algoritmos de detección y de seguimiento. Los algoritmos de detección sirven para encontrar la región de la imagen en que se encuentra el objeto de interés, por ejemplo una cara. Por otra parte, el seguimiento implica encontrar este objeto y dar los cambios de posición a lo largo del tiempo. De hecho, el seguimiento se puede considerar como una repetición de la detección que mantiene la información de las posiciones previas del objeto de interés por evitar los posibles errores de la detección. Las posibles aplicaciones de estos algoritmos dependen del objetivo que se pretende alcanzar. En el caso de escoger la cara de una persona como objeto de interés, estos algoritmos son capaces de encontrar la cara del usuario en una imagen (detección) y conocer los movimientos en todo momento (seguimiento). Después, estos movimientos de la cara del usuario se pueden enviar a un software específico que los convierta en una determinada acción, como es el caso del objetivo principal de este proyecto de dar acceso al ordenador a usuarios con afectación motora en manos y brazos que no pueden utilizar los dispositivos de entrada clásicos, como el teclado o el ratón.

Con estos algoritmos se desarrolló un prototipo totalmente innovador e intuitivo en torno a la aplicación SINOA con el fin de evaluar estos algoritmos con personas con estos tipos de discapacidad. Este software permite sustituir las acciones de un ratón traduciendo los movimientos de la cabeza en movimientos del cursor del ordenador y, con la ayuda de una sencilla interfaz, el acceso a sus funciones estándar, como la pulsación derecha o izquierda, la doble pulsación o el arrastre (ver el diseño UML de esta aplicación en la fig. 1). En este sentido, se desarrolló una interfaz de usuario inicial que sólo consistía en dos ventanas: una para visualizar las imágenes resultantes del proceso de visión por ordenador y la otra para permitir el acceso a las acciones habituales de un ratón.

Esquema general de la aplicación

Capturas de pantalla

Interfaz	Juegos para entrenar SINA (a) y (b) Acción Reacción, (c) y (d) Movimiento vertical y horizontal y (e) Acción arrastre