引言:
月亮孩子之家公众号在两个月前发布过一篇名为“白化症者教室上课用视力辅助器具DIY方案初探”的推文,文中介绍了采用现成电子产品方案来拼搭出适合白化症者在教室上课等情形下的视力辅助器具的可能,关禄先生也通过拍摄视频的方式向大家简单介绍了相关的方案的探索。
推文发布后,有很多月亮孩子和家属都非常关注和不断询问该方案的实践进展,也有人给我们提供了非常宝贵的建议。关禄经过了一个多月的实践,现将该方案的具体内容及使用效果整理并发布出来,以供大家参考。
在之前关于教室电子助视器DIY的介绍视频中,我向大家介绍了现有专业助视器的一些情况,结合各专业助视器的优缺点,通过对现有电子产品的拼搭,来实现类似专业便携式电子助视器的效果。
一、方案的选择
▲专业便携助视器
这类助视器有非常多的优点,比如较大的屏幕显示,灵活的可视角度及可视范围,但同时缺点也是非常的明显,1.价格昂贵,一般助视器部分就需要数千元,还不算外接显示屏或笔记本电脑的成本;2.操控不方便,只能通过操作按钮,或笔记本的鼠标对其进行放大缩小操作,且需要查看不同区域时需要不断的调整助视器角度;3.占空间,本身设备会比较大,如外接笔记本电脑则更会多占用一定的空间;4.供电需求,目前大部分便携助视器都需要外接电源,使用起来相对不便。
介于上述情况和原理,我们在采用现有电子产品拼搭时,可以考虑以下几种组合形式:
1、摄像头+笔记本电脑
该种方式方案比较成熟,通过高分辨率的电脑摄像头,连接笔记本电脑即可。电脑端可直接通过鼠标来操控,通过摄像头的数字变焦来实现放大实时图像的效果。不过该方案仍有一些缺点,如笔记本电脑相比价格较贵且操作复杂,也比较占地方,对于年龄小一些的月亮孩子并不适用。
2、摄像头+外接屏幕
目前现有的产品可以找到便携式的显示屏,同时搭接可提供HDMI输出的摄像头即可实现。但该方案中对于摄像头有较高的要求,因显示屏本身并不能提供类似于数字变焦以及对摄像头的操控等功能,因此摄像头就需要选择可以光学变焦的才可以,同时该方案中最大的缺点即需要不同移动和操控摄像头来查看不同区域,同时也要考虑到电源供给的问题。
3、摄像头+平板电脑
我个人认为该方案是三种方案中的最佳方案,平板电脑相较于笔记本电脑而言,操作系统及触摸屏的方式使整体操作更加简便,可以提供更长续航时间的同时更加节省桌面空间,最主要是价格也相对较为便宜,且对于使用者而言,平板电脑平时还可以用来学习、工作、娱乐等用途。
二、方案的实现
1、中间件(连接器、APP)
外接摄像头连接笔记本电脑的方案非常成熟,但智能手机或平板电脑连接摄像头的方案却非常少见。经过了大量的搜索及了解,发现仅有非常少的几款安卓APP号称可以通过平板或智能手机USB接口的OTG功能连接外置摄像头,经过实际测试,有的APP无法使用,有的功能无法满足我们的需求,其中一款名为“USB摄像头”的APP对于数码变焦等的操控非常方便,可以满足我们通过它实现助视器的效果。
▲“USB摄像头APP”相关信息
在通过对多款安卓系统智能手机及平板电脑实际测试中发现,该APP似乎仅能够在高通骁龙全系列处理器,以及海思麒麟9系列处理器的设备上完美运行,这对于我们日常使用的安卓智能手机而言似乎问题不大,因为绝大多数常用安卓手机都使用的是这些处理器,但经过了解发现当前市面上绝大多数的安卓平板电脑并没有使用这些处理器,因此对于适用的安卓平板电脑的选择范围就非常小了。
对于接口的转换,由于市面上的摄像头基本都为标准USB接口,而安卓平板或手机都不会直接提供该接口,因此我们如果要让它能连接在安卓平板或手机上时,必须准备一个MicroUSB或Type-C接口的“OTG连接线”(具体视平板电脑本身接口选择),对于有些采用新型的Type-C接口的平板或手机,甚至可以通过“Type-C扩展坞”在连接摄像头的同时给平板或手机充电,或直接将平板或手机的图像输出至显示器或电视机等设备上,这样就更可以保障该方案中更长时间的电力供应或外接大屏等功能的实现。
▼OTG连接线
▲Type-C扩展坞
对于苹果iPad平板电脑或iPhone手机,有月亮孩子家长找到了国外的一款转换器(FEBON USB UVC webcam to lightning converter),可以将普通USB摄像头连接至苹果平板,但其价格较为昂贵,需要119美元,加之苹果平板电脑本身价格也相较于安卓平板昂贵,因此并没有去做尝试。
▲FEBON USB UVC webcam to lightning converter
2、图像采集设备(摄像头)
电脑USB接口摄像头种类繁多,而要使它们能够连接安卓设备,首先要选择支持UVC免驱协议的USB摄像头。同时考虑到我们需要使用其来进行数码变焦,因此像素至少需要选择500万或更高,同时为了便于观察不同远近的景物,一定要选择支持自动对焦的摄像头,以避免手动对焦需要不停的调焦带来的麻烦。
电脑USB接口摄像头种类繁多,而要使它们能够连接安卓设备,首先要选择支持UVC免驱协议的USB摄像头。同时考虑到我们需要使用其来进行数码变焦,因此像素至少需要选择500万或更高,同时为了便于观察不同远近的景物,一定要选择支持自动对焦的摄像头,以避免手动对焦需要不停的调焦带来的麻烦。
▲支持自动对焦的ONTOP X2电脑摄像头
3、平板电脑
三、方案应用
本次具体应用实践所采用的方案组合为:
平板电脑:华为平板M6+外壳+钢化膜(2299+85元)
连接器:绿联Type-C OTG数据线(18元)
摄像头:ONTOP X2(228元)
合计:2630元
1、 在教室的应用
通过与学校的沟通征得了校方的同意,我们安排了一位四年级的月亮孩子将这套设备带去教室进行试用。该方案可以使学生方便的通过触控屏幕来看到黑板及投影上的内容,且在工作一天后平板电脑仍可剩余约50%的电量。
▲该方案在教室的使用情景
不过遗憾的是该同学最终放弃了该方案,仍改回为自己惯用的单筒观察镜来看黑板的方式。经过沟通后了解到该同学放弃使用的原因主要有两个,1.小学课桌面积较小,摄像头及平板电脑占据了一定空间,导致其在看书及写作业时空间有些过于紧张;2.由于定期更换座位,如果座位被安排在教室侧面的话,助视效果会没有那么理想。
经过本轮实践,了解到该方案在教室上课时的实际应用最理想的座位位置应该在前三排的中间位置,同时需要拥有一个更大的课桌桌面,当然将摄像头的“圆形底座”改为“悬臂支架”固定在课桌边缘应该能更加节省课桌空间。当然,中学或者大学生,对于该方案在教室中的使用,应该更加合适。
2、在其他情景下的应用
本方案除了在教室看黑板之外,还可以应用在很多其他的场景下,如平日在家中阅读书籍资料,或者写作业,亦或者需要做一些精细的工作如维修电子设备等,都可以很好的起到助视的效果,甚至爱美的月亮女孩给自己画眉毛画睫毛等都可以通过它轻松的完成。不过实际应用中发现,可能由于摄像头本身感光器及对焦原理的限制,在光线较暗的情况下画面会有些噪点及不实,因此不适宜在过暗的情境中使用。
▲该方案在其他情景下的应用
四、后记
“USB摄像头”这个APP,可以方便的通过双指放大缩小屏幕以及单指拖动来查看放大后屏幕的不同区域,这个对于我们来实现助视功能是非常方便的,但该APP对于我们而言不必要的功能及设置过于繁多,不过其仍是我目前能找到的通过外接摄像头来实现助视功能的最好用的APP。
因此,我先后通过多个渠道(官网留言本、新浪微博、知乎等)查找并尝试联系到了该APP的作者,但非常遗憾的是作者回复因其时间及精力有限,拒绝了我提出的对于该APP订制的需求。
后续我将会持续不断地寻找合适的软硬件资源,来探索更多的便携助视器方案,同时也相信随着光电技术的高速发展,将有更多专业助视器或非专业助视器产品,可以给我们的工作、学习及生活提供更多的便利。