Инженеры из Японии и Швейцарии представили носимое устройство, которое способно распознавать движения пальцев с помощью компактных ультразвуковых излучателя и приемника на кисти руки.
Устройство анализирует изменения акустических свойств ультразвука и способно определять не только жест, но и прикосновения пальцев другой руки.
Его представили на конференции MobileHCI 2019 — 21-й Международной конференции по взаимодействию человека и компьютера с мобильными устройствами и услугами, которая прошла в Тайване.
Авторы разработки отметили, что в настоящее время большая потребительской электроники управляется с помощью сенсорных экранов, кнопок и других механизмов, однако они не всегда удобны, так как на небольшой экран, к примеру, нельзя вывести крупные элементы интерфейса, а количество физических кнопок обычно ограничено.
Группа из пяти инженеров под руководством Отмара Хиллигеса из Швейцарской высшей технической школы Цюриха создала систему, принцип работы которой основан на том, что форма кисти меняется при выполнении жестов, а вместе с ней меняются и резонансные частоты кисти, которые можно отслеживать с помощью ультразвука.
Были созданы два прототипа устройства — подключаемый к компьютеру и автономный с похожей конструкцией основной части. Она включает два небольших (около 3 см2) элемента, которые крепятся на внешней стороне кисти с помощью двусторонней клейкой ленты. Пьезоэлектрическая пара работает как динамик, который издает ультразвуковые импульсы с частотой от 20 до 40 килогерц, и одновременно микрофон, который регистрирует импульсы. Алгоритм превращает данные с микрофона в вектор, а тот с помощью метода опорных векторов соотносится с тем или иным жестом. Разработчики предварительно обучили классификатор распознавать множество жестов, в том числе движение большого пальца вдоль других или к одному из них, прикосновения к пальцам, а также прикосновения пальцев одной руки к ладони другой.
Четыре проведенных эксперимента показали, что точность распознавания жестов составляет 84,4%.
Однако, по словам авторов идеи, алгоритм нужно обучать работе с конкретным человеком.
Стоит отметить, что параллельно создаются альтернативные решения. В их числе — совместная американо-китайская разработка прототипа умных часов с проектором, который превращает руку в сенсорный экран.
Автор: maybe_elf
