Интерфейс, основанный на распознавании жестов — проще простого! Вам потребуется лишь обычная вэб-камера и пара лайкровых перчаток.
Яркие краски: Объяснение «на пальцах»
Редакция ПМ

С момента выхода на экран фильма Стивена Спилберга «Особое мнение», в одном из эпизодов которого одетый в черное Том Круз манипулирует множеством изображений, просто размахивая руками, идея компьютерного интерфейса, основанного на распознавании жестов, захватила воображение любителей техники.

Научные и промышленные лаборатории разработали множество способов управления компьютером при помощи жестов, начиная от систем размером с комнату, использующих множество камер и датчиков движения, заканчивая сенсорами, которые можно встроить в экран ноутбука. Исследователи из Массачусетского технологического института решили внести свою лепту и продемонстрировали очередную систему распознавания жестов, простую и остроумную. Кроме стандартной вэб-камеры, вам потребуется лишь пара ярких перчаток из лайкры стоимостью около доллара.

Существуют прототипы недорогих систем распознавания жестов, использующие для снятия информации о движении рук яркие полоски, закрепленные на кончиках пальцев, но это «неполная картина», по словам Роберта Вана (Robert Wang), одного из разработчиков новой системы. Имея только информацию о положении кончиков пальцев, нельзя составить полную трехмерную модель движения руки в целом, что позволяет сделать система Вана и Поповича (Jovan Popović).

Наиболее очевидной областью применения устройства являются компьютерные игры: игроки смогут «брать в руки» виртуальные объекты и манипулировать ими. Но фантазия инженеров и дизайнеров может найти технологии и другие применения — например, простое и интуитивно понятное управление компьютерными программами и трехмерными моделями.

Разработчики несколько раз меняли количество, форму и размеры цветовых пятен, пока не остановились на узоре из 20-ти «лоскутков» неправильной формы 10-ти различных цветов. Число цветов должно быть небольшим, чтобы система могла надежно различать их между собой и не путать с фоновыми объектами при различном освещении. Взаимное расположение и форма пятен были выбраны таким образом, чтобы ладонь и её тыльная сторона четко отличались друг от друга, и в то же время как можно реже возникало наложение участков с одинаковой раскраской при различных жестах. Например, цвета кончиков пальцев могут повторяться с тыльной стороны кисти, но не на ладони, так как пальцы при сгибании будут перекрывать ладонь.

Алгоритм работы системы можно вкратце описать так: как только камера захватывает изображение руки в перчатке, программа «вырезает» его и отбрасывает фон, заменяя его белым. Затем полученное изображение уменьшается до размера 40 на 40 точек и выполняется поиск соответствующей картинки в базе данных о различных положениях руки. Как только совпадение обнаружено, программа получает из базы данных цифровые характеристики положения руки в трех измерениях. Поскольку система не высчитывает положение пальцев и ладони в режиме реального времени, становится возможным получить отклик в течение долей секунды.

Конечно, база данных, содержащая множество цветных образов перчатки (пусть даже в небольшом разрешении) занимает немало места — несколько сотен мегабайт, по словам Вана. Но сегодня обычный персональный компьютер уже имеет 4 гигабайта высокоскоростной оперативной памяти, и эти показатели постоянно растут.

Отдельно следует отметить простоту калибровки системы под конкретного пользователя: чтобы в дальнейшем программа могла адекватно оценивать расстояние до ладони при различной освещенности, пользователь помещает свою руку на фоне белого листа бумаги размерами 8,5х11″ перед вэб-камерой — и через три секунды система готова к работе.

Когда Ван впервые продемонстрировал свою разработку в прошлом году, программе потребовалось почти полчаса на калибровку, и она не слишком хорошо работала при избыточной освещенности. Однако теперь, добившись хороших результатов, Ван предполагает использовать данную идею при разработке раскрашенных таким же образом рубашек, которые позволят получать информацию о положении всего тела и будут гораздо дешевле и проще существующих систем захвата движения.

По сообщению MIT NewsOpen in Google Docs ViewerOpen link in new tabOpen link in new windowDownload fileCopy link address

Понравилась статья?
Самые свежие новости из мира бытовой техники: от смартфонов и планшетов до сумасшедших изобретений!
Спасибо.
Мы отправили на ваш email письмо с подтверждением.