加纳开发者打造专为非洲用户设计的AI辅助技术
要点速览
- •Steward Vision Assistant包括用于识别货币、阅读文字和描述环境的AI驱动智能眼镜,以及检测白手杖无法触及障碍物的手持超声波设备。
- •该平台通过支持加纳塞地和加纳口音来适配非洲用户,并计划添加契维语、加语、豪萨语和斯瓦希里语等本地语言。
- •WHO估计非洲地区有超过2亿人至少需要一种辅助产品,该数字预计到2050年将翻一番,但低收入和中等收入国家中仅有5%至15%有需求的人目前能够获得这些产品。
- •Quartey通过教授STEM课程自筹早期原型资金,随后于2024年11月与合作伙伴Angela Kona赢得加纳残疾人包容黑客马拉松,将所有奖金投入产品开发。
- •来自加纳盲人联盟的用户反馈直接塑造了多次设计迭代,包括使眼镜更轻便,并将手持设备从白手杖的替代品重新定位为辅助伴侣。

2024年2月,Emmanuel Quartey暂时失去了一只耳朵的听力。日常对话变得令人沮丧,甚至简单的交流也需要明显更多的努力。这段经历让他短暂但深刻地理解了失去一种感官如何重塑日常生活。一位朋友随后提出了一个改变他工程师轨迹的问题:"想象一下如果是你的眼睛。你会怎么做?"
当时,Quartey是加纳佩特科斯特大学信息技术专业二年级学生,正在研究计算机视觉和人工智能。他已经花了数年时间开发自动化系统、机器人项目和农业技术。辅助技术从未出现在他的视野中——但那个问题一直萦绕在他心头。
在继续计算机视觉研究的过程中,他开始探索如何利用它来解决残障人士面临的挑战。几天后,一位朋友取消了一次会议,因为要陪同她的视障朋友Angela Kona去医院。当他们最终见面时,Quartey展示了一个能够识别货币和提取印刷文字的计算机视觉项目。看到Kona使用它的场景,让他确信自己正在做的事情意义非凡。
"那时候我才意识到这不应该仅仅停留在项目的层面,"他回忆道。
两年后,那个实验已经发展成为Steward Vision Assistant,一个帮助盲人和视障用户识别货币、识别物体、阅读印刷文字并更独立地导航周围环境的AI驱动平台。
面向非洲现实的构建
Steward诞生于人工智能正在变革辅助技术的时代。曾经需要多年专业工程技术的能力——包括光学字符识别(OCR)、计算机视觉、场景描述和语音识别——如今可以在现有AI模型之上叠加构建。这使得较小的团队能够专注于将技术适配到本地需求,而非从零开始构建每一项功能。
需求巨大且不断增长。世界卫生组织(WHO)估计,非洲地区有超过2亿人至少需要一种辅助产品,这个数字预计到2050年将翻一番。其中,估计有2,600万人存在不同程度的视力障碍,许多人依赖辅助技术来阅读、导航和更独立地互动。WHO还指出,在低收入和中等收入国家中,仅有约5%至15%需要辅助产品的人实际能够获得这些产品。
加纳于2006年通过了本国的《残疾人法》(Act 715),建立了无障碍和包容性的法律框架。然而,经济实惠且适合本地的辅助设备的供应未能跟上政策意图的步伐,留下了一个本土创新者正日益努力填补的空白。
尽管需求规模庞大,但大多数先进的辅助技术是为发达市场的用户设计的,进口成本可能高达数千美元。AI驱动的设备如Envision Glasses,起价约1,900美元,可以阅读印刷文字、识别面孔、识别物体并描述用户周围的环境。像WeWalk这样的导航辅助工具,售价超过600美元,结合AI和传感器帮助盲人用户更安全地行动。免费的智能手机应用,如通过实时视频通话将盲人用户与视力正常的志愿者连接起来的Be My Eyes,以及能够朗读视觉世界的Microsoft的Seeing AI,进一步扩大了可及性——尽管两者都依赖于稳定的智能手机拥有量和可靠的互联网连接,而这些在许多非洲社区中仍然分布不均。
虽然这些产品和应用为全球盲人用户拓展了可能性,但Quartey看到了向非洲场景适配的空间。与其复制现有设备,他着手打造一个由目标用户的生活现实所塑造的平台。
"当我们查看一些现有的智能眼镜时,货币检测功能甚至不包括加纳塞地,"他说。"如果一个加纳人买了那些眼镜,最重要的功能之一根本无法使用。"
同样的差距也延伸到语音识别领域。主要针对美国或英国口音训练的语音模型经常难以识别非洲的语音模式。Quartey表示,他的团队已开始训练模型识别加纳口音,并正在探索对豪萨语和斯瓦希里语等区域性语言的支持。团队还计划添加加纳本地语言,包括契维语和加语。
对于残障包容顾问Olamide Daniel来说,正是这种本地化关注赋予了Steward等产品重要意义。他指出,非洲长期以来依赖进口辅助技术,这些技术价格昂贵,且并不总是适合非洲大陆用户的实际情况。
"看到有人考虑构建本地使用的辅助技术,这很令人鼓舞,"Daniel说。"我们使用的许多产品来自国外,进口成本很高。例如Envision AI提供类似的功能,但超出了许多普通非洲人的承受范围。如果Steward能够兑现承诺并保持可负担性,它可能会带来真正的改变。"
从原型到实用工具
Steward目前由两件为盲人和视障用户设计的设备组成。
第一件是一副AI驱动的智能眼镜,结合摄像头、计算机视觉和生成式AI来解读视觉信息。用户只需将眼镜对准印刷文字、货币、日常物品或不熟悉的环境,系统就会分析摄像头捕捉到的内容,然后通过音频提供语音描述。它还可以将冗长的文档浓缩为更简短的解释,使印刷信息更易于获取。Quartey表示,文本阅读功能的灵感部分来自他对盲人学校的访问,在那里他发现盲文图书馆里往往存放着过时的资料,而更新的教科书却无法获取。
第二件设备是手持式的,使用超声波传感器检测地面以上的障碍物。当用户接近物体时,设备会以逐渐增强的振动做出响应,提醒他们注意悬挂物、路标和桌子等白手杖可能无法立即发现的危险。
这不是Quartey最初的设计方案。"当我开始制作时,我以为我可以取代白手杖,"他说。"但当我与视障用户交流后,我意识到白手杖实际上做的比我以为的要多得多。它提供了技术无法轻易替代的触觉反馈。"
这些对话重塑了Steward的设计。Quartey没有取代白手杖,而是将手持设备重新定位为辅助工具,检测白手杖无法触及的障碍物,同时保留用户已经信任的行动辅助工具。
用户反馈也推动了硬件的改进。在与加纳盲人联盟成员的早期测试中,参与者报告第一副眼镜原型太重,并建议改进镜框尺寸和按钮位置。Quartey表示,这些讨论在当前版本成型之前指导了多次设计迭代。
William是一位测试过Steward的视障用户,他说物体检测功能给他留下了深刻的第一印象。"它能检测到我房间里的东西,这太棒了,"他说。"我给它打及格分。第一个原型相当重,但已经有所改进。如果它能变得更轻,长时间佩戴更舒适,那就更好了。"
用户测试还揭示了一个意想不到的用途。虽然Quartey预计货币识别和文本阅读等实用功能将是主要吸引力,但许多用户却被环境描述工具所吸引。在一次测试中,加纳盲人联盟的成员用它来听取他们在失明后才认识的朋友的描述。
"他们开始用它描述朋友的长相,"Quartey说。"有些人之前想象的朋友长得不一样。"
资金与迭代
在获得机构支持之前,Quartey通过在私立学校教授机器人和STEM课程来资助Steward最早的原型。
"我意识到如果我等到有资金才开始,那永远不会开始,"他说。
他的经历反映了非洲各地辅助技术创新者面临的更广泛挑战,资金仍然是将产品从原型推向市场的最大障碍之一。根据支持辅助技术创新的倡议AT4D的数据,很大一部分辅助技术企业家将资金视为进入市场的最大障碍。非洲大陆的风险投资流向也往往集中在金融科技等领域,使健康和无障碍初创企业获得早期投资的渠道更少。
这些限制在Steward最早的原型中显而易见。由于无法采购合适的智能眼镜镜框,Quartey用PVC管即兴制作。设备可以工作,但笨重且不舒适。早期测试者表示他们难以长时间佩戴。Quartey没有妥协,而是自学了3D建模和打印技术,以生产更轻、更符合人体工程学的镜框。每一轮用户反馈都塑造了下一版迭代,强化了他的信念:有效的辅助技术必须与其使用者一起构建,而不仅仅是为他们构建。
Steward的发展也受益于实验室之外的机会。2024年11月,Quartey与Kona合作——正是Kona早期与他计算机视觉项目的互动首次让他相信这可以不仅仅是一项学术实验。他们以Team CodeCraft Mavericks的名义参赛,赢得了加纳残疾人包容黑客马拉松。Quartey表示,奖金中的每一塞地都投入到了改进产品的设计、功能和用户体验中。
可负担性由此成为一项核心原则。Quartey表示,团队刻意在性能与成本之间取得平衡,选择优质材料或昂贵组件之外的方式来保持技术在其目标用户可及的范围内。
William认为,可负担性最终将决定Steward等产品能否触达最需要的人。"我告诉他价格不算太高,"他说。"但在非洲,人们为很多事情挣扎,拿出2,000塞地已经相当多了。"他希望Steward能与政府、残障组织和其他机构合作来补贴成本,在整个地区扩大可及性。
展望未来
随着Steward在加纳继续试点,Quartey表示团队的当务之急是完善现有功能、提升AI模型的速度和性能,并扩展语言支持。虽然平台已经能够识别加纳口音,但团队正在努力添加包括契维语和加语在内的本地语言,并正在探索在准备向加纳以外扩展时支持其他广泛使用的非洲语言。
确保从试点测试过渡到更广泛部署所需的资金仍然是另一个优先事项。在未来一年,Quartey计划覆盖至少1,500名用户,从加纳开始,然后扩展到其他西非国家,尼日利亚是路线图上的下一站。
对于Quartey来说,Steward不仅仅是构建另一个AI产品。它是要证明面向非洲用户的辅助技术应该围绕他们的现实来设计,而非事后适配。
"如果技术的目的是改善人们的生活,"他说,"那么它应该改善每个人的生活。"