ИНТЕРАКТИВНАЯ СРЕДА СОВМЕСТНОЙ ИЗОТЕРАПИИ «ИЗО-ЛАЗЕР» С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ТЕХНОЛОГИЙ КОМПЬЮТЕРНОГО ЗРЕНИЯ ДЛЯ ДЕТЕЙ С РАССТРОЙСТВАМИ АУТИСТИЧЕСКОГО СПЕКТРА

Блинов Виктор Александрович1, Курина Дарья Павловна2, Шумак Кирилл Алексеевич3
1Астраханский государственный университет им. В. Н.Татищева, магистрант
2Астраханский государственный технический университет, аспирант
3Государственное автономное образовательное учреждение Астраханской области дополнительного образования «Региональный школьный технопарк», заместитель директора по информационным технологиям

Аннотация
Данная статья посвящена повышению доступности арт-терапии среди детей путем разработки методики использования технологии компьютерного зрения в изотерапии для абилитации пациентов с РАС.
В частности, разработанная методика использования технологии компьютерного зрения в арт-терапии (изотерапии) позволяет детям с расстройством аутистического спектра проводить изотерапию в игровой форме, что делает процесс абилитации более интерактивным и направленным на восстановление нарушенных болезнью основных психических функций. С помощью технологии компьютерного зрения распознается траектории движения светового пятна заданного цвета, создаваемого лазерной указкой, формирующее проекцию траектории светового пятна на поверхность для рисования.
Данная методика представляет новый подход к изотерапии детей с расстройством аутистического спектра, который использует современные технологии для создания интерактивной и адаптивной среды, а разработанное средство организации изобразительной деятельности детей с расстройствами аутистического спектра на основе арт-терапии (изотерапии) с использованием технологий компьютерного зрения представляет не только теоретическую, но и практическую ценность.

Ключевые слова: , , , , , , ,


Рубрика: 05.00.00 ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ

Библиографическая ссылка на статью:
Блинов В.А., Курина Д.П., Шумак К.А. Интерактивная среда совместной изотерапии «Изо-Лазер» с использованием технологий компьютерного зрения для детей с расстройствами аутистического спектра // Современные научные исследования и инновации. 2023. № 6 [Электронный ресурс]. URL: https://web.snauka.ru/issues/2023/06/100493 (дата обращения: 19.07.2024).

Рспространенность расстройств аутистического спектра (РАС) в России, как и в мире составляет около 1 % детской популяции. При численности детского населения РФ в 2021 году более 30 миллионов прогнозируемое количество диагнозов «РАС» в России – более 300 тысяч. РАС – представляют собой группу клинически разнородных расстройств психологического развития, которые характеризуются качественными отклонениями в социальном взаимодействии и способах общения, а также ограниченным, стереотипным, повторяющимся набором интересов и занятий. Чаще всего РАС проявляется с раннего детства, и большинство детей имеют аномальное развитие. В редких случаях симптомы могут проявиться позже, но как правило, эти состояния выявляются в первые пять лет жизни. Характерной чертой расстройств аутистического спектра является проявление первых признаков уже в младенчестве или раннем детском возрасте, а также отставание и задержка в развитии разнообразных психических функций и социально-коммуникативных навыков. РАС относится к числу тех заболеваний, которые прогрессирует с каждым годом.

Именно поэтому процесс реабилитации детей с РАС должен быть направлен на восстановление и сохранение их индивидуальной и общественной ценности, на возвращение к общественно полезной жизни и вовлечение в лечебно-восстановительный процесс. [1, 2]

Одним из эффективных методов, применяемых в процессе социокультурной реабилитации ребенка с РАС, является арт-терапия. Она основывается на использовании различных видов визуального искусства, оказывающих лечебное воздействие средствами изобразительного искусства: (изотерапия, рисование, лепка, декоративно-прикладное творчество); библиотерапии (лечебное воздействие чтением), иммаготерапии (лечебное воздействие через образ, театрализацию), музыкотерапии (лечебное воздействие через восприятие музыки), вокалотерапии (лечение пением) и др. [2]. В основе арт-терапии лежит творческий процесс, направленный на осознание себя, развитие новых навыков и умений, позволяющих ребенку с психическим заболеванием более активно и самостоятельно участвовать в жизни общества, расширение диапазона их социального и профессионального выбора.

В сфере информационных технологий существуют различные методы арт-терапии [3], например:

  • Виртуальная реальность;
  • Музыкальные приложения;
  • Цифровые коллажи;
  • Анимация.

Для автоматического анализа и классификации объектов в ИТ области арт-терапии применяются технологии машинного обучения, которые позволяют осуществлять:

  • Обнаружение объектов: этот метод позволяет автоматически выделять объекты на изображении или видео и определять их границы.
  • Распознавание лиц: это одна из самых распространенных методик применения технологии компьютерного зрения.
  • Сегментация изображений: этот метод позволяет разделить изображение на отдельные сегменты, например, фон и объекты на переднем плане.
  • Классификация изображений.
  • Анализ движения.

На сегодняшний день на рынке программного обеспечения, предназначенного для реализации арт-терапии, имеется несколько различных продуктов, таких как программный комплекс «Интерактивная песочница стол» [4], умное зеркало «ArtikMe»[4], онлайн-платформа «VizZle» [6] и другие. Однако их функционал не позволяет осуществлять изотерапию. Поэтому в рамках развития данной области, была разработана интерактивная среда «Изо-Лазер», включающая технические и методические средства изотерапии, позволяющая пациентам с РАС заниматься совместным рисованием. Система включает в себя комплекс аппаратных средств (компьютер, проектор, видеокамера, лазерная указка) и программное обеспечение, разработанное на высокоуровневом интерпретируемом языке программирования Python с использованием библиотеки технологии компьютерного зрения OpenCV. База данных реализована на ядре SQLite.

«Изо-Лазер» использует технологии компьютерного зрения для отслеживания интенсивной траекторий движения световых пятен заданного цвета лазерной указкой, а также формирования проекции траектории пятна света на поверхности для рисования.

Интерактивная среда «Изо-Лазер» направлена на восстановление и сохранение их индивидуальной и общественной ценности, на возвращение к общественно полезной жизни и вовлечение в лечебно-восстановительный процесс. Интерактивная среда включает возможности взаимодействия в рамках проведения изотерапии, что широкое развитие коммуникативных навыков у детей с РАС, установление продуктивного взаимодействия между детьми и между ребенком и наставником. Различиями разрабатываемой системы от прототипов (традиционных методов изотерапии) является отсутствие тесного физического контакта (пересечения отдельных пространств) рисующих при совместном взаимодействии, возможность модулирования степени взаимодействия при смешанных рисовании, взаимодействие между ними. Ребенок с РАС во время сеанса может рисовать по сценарию или без него. Сценарий — это заранее загруженная картинка, которую можно дорисовывать.

Для оптимальной работы изотерапевтического комплекса, позволяющая детям РАС заниматься совместным рисованием, необходимо разместить оборудование так, как представлено на рисунке 1.

Рисунок 1. Интерактивная среда «Изо-Лазер» (концепция)

Программный код, реализованный на языке программирования Python, обеспечивает возможность с помощью алгоритмов компьютерного зрения на пятно светового изображения от лазерной указки на ровной поверхности (экране), вычислять координаты центра светового пятна заданного цвета, а также формировать траекторию перемещения светового пятна в отдельном окне исчезающего приложения. Проектор транслирует сформированное изображение траектории светового пятна на поверхности. Таким образом, на экранируется траектория движения светового пятна (след) от лазерной указки. Возможно рисование с использованием лазерных указателей с длиной волны волн (цветами), например, красный, зеленый, синим.

Разработанная интерактивная среда «Изо-Лазер» использовалась в качестве экспериментальной методики в центре развития детей с РАС и показала свою эффективность для оказания психологической помощи детям.


Рисунок 2. Интерактивная среда «Изо-Лазер»

В качестве основных достоинств были выделены мобильность, быстрое развертывание и высокие требования к условиям изотерапии в системе. Однако были внесены предложения и замечания, которые предназначены в первую очередь для улучшения комфортного использования системы детьми младшего школьного возраста: добавление мультипликационных персонажей и возможность их раскрашивания, а также музыкальное сопровождение для увеличения медитативных техник.

На данный момент информационная среда «Изо-Лазер» продолжает развиваться и улучшаться, т.к. её основная цель: восстановление нарушенных болезнью основных психических функций: когнитивной, моторной, речевой, эмоциональной, а также на улучшение социализации и взаимодействия, коммуникации и создания предпосылок к возможности обучения. «Изо-Лазер» может использоваться для психолого-педагогической коррекции в реабилитационных центрах и внести значительный вклад в развитие методов лечения РАС и улучшение жизни детей, страдающих этими расстройствами.


Библиографический список
  1. Башина В. М. Аутизм в детстве / В. М. Башина. – М.: Медицина, 1999. – 236 с.
  2. Каган В. Е. Аутизм у детей / В. Е. Каган. – Л.: Мед-на, 1981. – 126 с.
  3. Арт-терапия при аутизме. [Электронный ресурс] / Опубликовано 16th April 2014 – Режим доступа: alsariyababy (дата обращения: 15.01.2015).
  4. Инновация детям [Электронный ресурс] https://products.playstand.ru (дата обращения: 6.06.2023).
  5. Vizzle - 3d аплекация [Электронный ресурс] https://vizzle.ru/ (дата обращения: 6.06.2023).


Все статьи автора «Шумак Кирилл Алексеевич»


© Если вы обнаружили нарушение авторских или смежных прав, пожалуйста, незамедлительно сообщите нам об этом по электронной почте или через форму обратной связи.

Связь с автором (комментарии/рецензии к статье)

Оставить комментарий

Вы должны авторизоваться, чтобы оставить комментарий.

Если Вы еще не зарегистрированы на сайте, то Вам необходимо зарегистрироваться:
  • Регистрация