IO Vision – an integrated system to support the visually impaired

Security questions are one of the techniques used to recover passwords. The main limitation of security questions is that users find strong answers difficult to remember. This leads users to trade-off security for the convenience of an improved memorability. Previous research found that increased fun and enjoyment can lead to an enhanced memorability, which provides a better learning experience. Hence, we empirically investigate whether a serious game has the potential of improving the memorability of strong answers to security questions. For our serious game, we adopted the popular “4 Pics 1 word” mobile game because of its use of pictures and cues, which psychology research found to be important to help with memorability. Our findings indicate that the proposed serious game could potentially improve the memorability of answers to security questions. This potential improvement in memorability, could eventually help reduce the trade-off between usability and security in fall-back authentication

VANET Applications: Hot Use Cases

Current challenges of car manufacturers are to make roads safe, to achieve free flowing traffic with few congestions, and to reduce pollution by an effective fuel use. To reach these goals, many improvements are performed in-car, but more and more approaches rely on connected cars with communication capabilities between cars, with an infrastructure, or with IoT devices. Monitoring and coordinating vehicles allow then to compute intelligent ways of transportation. Connected cars have introduced a new way of thinking cars - not only as a mean for a driver to go from A to B, but as smart cars - a user extension like the smartphone today. In this report, we introduce concepts and specific vocabulary in order to classify current innovations or ideas on the emerging topic of smart car. We present a graphical categorization showing this evolution in function of the societal evolution. Different perspectives are adopted: a vehicle-centric view, a vehicle-network view, and a user-centric view; described by simple and complex use-cases and illustrated by a list of emerging and current projects from the academic and industrial worlds. We identified an empty space in innovation between the user and his car: paradoxically even if they are both in interaction, they are separated through different application uses. Future challenge is to interlace social concerns of the user within an intelligent and efficient driving

Street Crossing Aid Using Light-weight CNNs for the Visually Impaired

In this paper, we address an issue that the visually impaired commonly face while crossing intersections and propose a solution that takes form as a mobile application. The application utilizes a deep learning convolutional neural network model, LytNetV2, to output necessary information that the visually impaired may lack when without human companions or guide-dogs. A prototype of the application runs on iOS devices of versions 11 or above. It is designed for comprehensiveness, concision, accuracy, and computational efficiency through delivering the two most important pieces of information, pedestrian traffic light color and direction, required to cross the road in real-time. Furthermore, it is specifically aimed to support those facing financial burden as the solution takes the form of a free mobile application. Through the modification and utilization of key principles in MobileNetV3 such as depthwise seperable convolutions and squeeze-excite layers, the deep neural network model achieves a classification accuracy of 96% and average angle error of 6.15 degrees, while running at a frame rate of 16.34 frames per second. Additionally, the model is trained as an image classifier, allowing for a faster and more accurate model. The network is able to outperform other methods such as object detection and non-deep learning algorithms in both accuracy and thoroughness. The information is delivered through both auditory signals and vibrations, and it has been tested on seven visually impaired and has received above satisfactory responses.Comment: 10 pages, 5 figures, 7 tables, ICCV 2019 - 7th International Workshop on Assistive Computer Vision and Robotics (ACVR 2019

Possibilities of Applying ICT to Improve Safe Movement of Blind and Visually Impaired Persons

Today’s level of the development of information and communication technologies enables the implementation of assistive technologies that can contribute to improved mobility of the persons with impaired vision (users that move along the traffic network). The user in this research has the role of a pedestrian moving along the traffic network, using information and communication technology (ICT) solutions and services for the purpose of information about the surrounding and navigation. In order to achieve greater information and safe movement of the user in the environment, one has to identify and define the relevant parameters necessary to define the user’s requirements, as the basic precondition for the design of new information and communication services. The analysis of the most used application solutions for mobile terminal devices showed the failure in providing precise information to the user, designing of functionality, structure of information and education of the users about the new solutions and services. The downsides of the current applications have served as the basis in defining the recommendations for the development of future applications, with the aim of increasing the user safety. Proper structure of information allows the user a faster and easier search of relevant information and information methods while moving along the traffic network elements. Therefore, the recommendations in designing future solutions and services based on possible technologies of short coverage area (RFID, NFC, Bluetooth, WiFi, RTLS) have been defined. These technologies allow communication connectivity of the users, other traffic entities and the entire traffic surrounding into a unique whole by using the principle of Internet of Things (IoT)

An Orientation & Mobility Aid for People with Visual Impairments

Orientierung&Mobilität (O&M) umfasst eine Reihe von Techniken für Menschen mit Sehschädigungen, die ihnen helfen, sich im Alltag zurechtzufinden. Dennoch benötigen sie einen umfangreichen und sehr aufwendigen Einzelunterricht mit O&M Lehrern, um diese Techniken in ihre täglichen Abläufe zu integrieren. Während einige dieser Techniken assistive Technologien benutzen, wie zum Beispiel den Blinden-Langstock, Points of Interest Datenbanken oder ein Kompass gestütztes Orientierungssystem, existiert eine unscheinbare Kommunikationslücke zwischen verfügbaren Hilfsmitteln und Navigationssystemen. In den letzten Jahren sind mobile Rechensysteme, insbesondere Smartphones, allgegenwärtig geworden. Dies eröffnet modernen Techniken des maschinellen Sehens die Möglichkeit, den menschlichen Sehsinn bei Problemen im Alltag zu unterstützen, die durch ein nicht barrierefreies Design entstanden sind. Dennoch muss mit besonderer Sorgfalt vorgegangen werden, um dabei nicht mit den speziellen persönlichen Kompetenzen und antrainierten Verhaltensweisen zu kollidieren, oder schlimmstenfalls O&M Techniken sogar zu widersprechen. In dieser Dissertation identifizieren wir eine räumliche und systembedingte Lücke zwischen Orientierungshilfen und Navigationssystemen für Menschen mit Sehschädigung. Die räumliche Lücke existiert hauptsächlich, da assistive Orientierungshilfen, wie zum Beispiel der Blinden-Langstock, nur dabei helfen können, die Umgebung in einem limitierten Bereich wahrzunehmen, während Navigationsinformationen nur sehr weitläufig gehalten sind. Zusätzlich entsteht diese Lücke auch systembedingt zwischen diesen beiden Komponenten — der Blinden-Langstock kennt die Route nicht, während ein Navigationssystem nahegelegene Hindernisse oder O&M Techniken nicht weiter betrachtet. Daher schlagen wir verschiedene Ansätze zum Schließen dieser Lücke vor, um die Verbindung und Kommunikation zwischen Orientierungshilfen und Navigationsinformationen zu verbessern und betrachten das Problem dabei aus beiden Richtungen. Um nützliche relevante Informationen bereitzustellen, identifizieren wir zuerst die bedeutendsten Anforderungen an assistive Systeme und erstellen einige Schlüsselkonzepte, die wir bei unseren Algorithmen und Prototypen beachten. Existierende assistive Systeme zur Orientierung basieren hauptsächlich auf globalen Navigationssatellitensystemen. Wir versuchen, diese zu verbessern, indem wir einen auf Leitlinien basierenden Routing Algorithmus erstellen, der auf individuelle Bedürfnisse anpassbar ist und diese berücksichtigt. Generierte Routen sind zwar unmerklich länger, aber auch viel sicherer, gemäß den in Zusammenarbeit mit O&M Lehrern erstellten objektiven Kriterien. Außerdem verbessern wir die Verfügbarkeit von relevanten georeferenzierten Datenbanken, die für ein derartiges bedarfsgerechtes Routing benötigt werden. Zu diesem Zweck erstellen wir einen maschinellen Lernansatz, mit dem wir Zebrastreifen in Luftbildern erkennen, was auch über Ländergrenzen hinweg funktioniert, und verbessern dabei den Stand der Technik. Um den Nutzen von Mobilitätsassistenz durch maschinelles Sehen zu optimieren, erstellen wir O&M Techniken nachempfundene Ansätze, um die räumliche Wahrnehmung der unmittelbaren Umgebung zu erhöhen. Zuerst betrachten wir dazu die verfügbare Freifläche und informieren auch über mögliche Hindernisse. Weiterhin erstellen wir einen neuartigen Ansatz, um die verfügbaren Leitlinien zu erkennen und genau zu lokalisieren, und erzeugen virtuelle Leitlinien, welche Unterbrechungen überbrücken und bereits frühzeitig Informationen über die nächste Leitlinie bereitstellen. Abschließend verbessern wir die Zugänglichkeit von Fußgängerübergängen, insbesondere Zebrastreifen und Fußgängerampeln, mit einem Deep Learning Ansatz. Um zu analysieren, ob unsere erstellten Ansätze und Algorithmen einen tatsächlichen Mehrwert für Menschen mit Sehschädigung erzeugen, vollziehen wir ein kleines Wizard-of-Oz-Experiment zu unserem bedarfsgerechten Routing — mit einem sehr ermutigendem Ergebnis. Weiterhin führen wir eine umfangreichere Studie mit verschiedenen Komponenten und dem Fokus auf Fußgängerübergänge durch. Obwohl unsere statistischen Auswertungen nur eine geringfügige Verbesserung aufzeigen, beeinflußt durch technische Probleme mit dem ersten Prototypen und einer zu geringen Eingewöhnungszeit der Probanden an das System, bekommen wir viel versprechende Kommentare von fast allen Studienteilnehmern. Dies zeigt, daß wir bereits einen wichtigen ersten Schritt zum Schließen der identifizierten Lücke geleistet haben und Orientierung&Mobilität für Menschen mit Sehschädigung damit verbessern konnten

Sensor Technologies for Intelligent Transportation Systems

Modern society faces serious problems with transportation systems, including but not limited to traffic congestion, safety, and pollution. Information communication technologies have gained increasing attention and importance in modern transportation systems. Automotive manufacturers are developing in-vehicle sensors and their applications in different areas including safety, traffic management, and infotainment. Government institutions are implementing roadside infrastructures such as cameras and sensors to collect data about environmental and traffic conditions. By seamlessly integrating vehicles and sensing devices, their sensing and communication capabilities can be leveraged to achieve smart and intelligent transportation systems. We discuss how sensor technology can be integrated with the transportation infrastructure to achieve a sustainable Intelligent Transportation System (ITS) and how safety, traffic control and infotainment applications can benefit from multiple sensors deployed in different elements of an ITS. Finally, we discuss some of the challenges that need to be addressed to enable a fully operational and cooperative ITS environment

An Overview about Emerging Technologies of Autonomous Driving

Since DARPA started Grand Challenges in 2004 and Urban Challenges in 2007, autonomous driving has been the most active field of AI applications. This paper gives an overview about technical aspects of autonomous driving technologies and open problems. We investigate the major fields of self-driving systems, such as perception, mapping and localization, prediction, planning and control, simulation, V2X and safety etc. Especially we elaborate on all these issues in a framework of data closed loop, a popular platform to solve the long tailed autonomous driving problems