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手动感应手链可能会改变活动跟踪

浏览次数:107 分类:科技

 

康奈尔大学和威斯康星大学麦迪逊分校的研究人员认为,可以连续跟踪3D手运动的轻质手镯可以将活动跟踪提高到一个新的水平。

该手镯名为FingerTrak,并集成了四个微型低分辨率热像仪,具有多种用途,包括自动手语翻译。

该研究仍处于早期阶段,但研究人员认为它具有很大的潜力。例如,如果同步到智能手表,它可以允许手势启动命令,其方式类似于来自iPhone上Siri的语音激活命令。

如果该设备可以学会警告某人即将做不健康的事情,或者链接到另一个可以警告用户的设备,那么它也可能对试图控制饮食,吸烟,饮酒等习惯的人们产生健康影响。它还具有警告用户有关疾病症状的潜力,例如帕金森氏症或阿尔茨海默氏病会影响精细的运动技能,并且可以通过异常的手部动作来检测到。

张成(ChengZhang)是康奈尔大学(CornellUniversity)的助理教授,并运营着恰当命名的SciFi(用于未来交互的智能计算机接口)实验室。他带领研究开发了FingerTrak设备。他解释说,尽管以前已经尝试过进行手跟踪,但是很难使设备足够便携或方便使用。

“以前的大多数手部追踪技术大多是在环境中使用摄像头或手套,在移动环境中可能无法很好地工作。因为相机并不总是可用,人们可能不喜欢整天戴着手套。”

FingerTrak设备将来自四个不同角度的热成像与机器学习相结合。然后,使用一种人工智能网络将来自摄像机的多个静止图像合并在一起,以实时创建手的连续3D轮廓-无论是在空的时候还是在握住各种不同的对象时。

尽管目前市场上有很多活动跟踪器,智能手表和手镯,但其中许多在收集信息的准确性和种类方面都受到限制,特别是与我们的移动方式有关。

张说:“目前,活动识别正陷入瓶颈……我们有很多技术追踪器可以感知人类的活动,但其中许多在日常活动中效果不佳。”不够准确或分辨率超低。因此,您可以执行多少步骤,但实际上不止于此。”

他认为FingerTrak设备可能要做的关键事情之一是帮助计算机了解人类在白天如何使用手,并帮助将某些动作与日常活动(如饮食,喝酒,吸烟和其他健康状况)联系起来,相关行为,例如清洁牙齿。

另一个潜在的用途可能是帮助失去手或手指的人控制假肢。但是,Zhang说,这样做存在一些局限性,因为设备需要能够可视化手以提供有效的读数。

“我们的技术是基于这样的假设,即非常小的相机可以看到您的手部轮廓。如果轮廓不变,我们的设备可能无法正常工作。”

一种具有真正潜力的用途是作为使用手语进行交流的聋人的可穿戴翻译设备。

Zhang解释说:“手势语识别不仅需要有关手势的信息,还需要有关手臂姿势和面部表情的信息。”“FingerTrak为手部追踪提供了一种侵入性最小的可穿戴设备。如果与其他传感方法配合使用,它可能会构建一种侵入性最小的可穿戴手语翻译器。”

尽管手部追踪器是他们迄今为止开发的最先进的设备,但张说,他的实验室正在研究其他传感设备,这些设备可能有助于在不久的将来实现自动手语翻译。

除了健康和通信之外,手部跟踪设备还具有改善用户的虚拟或增强现实体验的潜力。

张说:“虚拟现实中当前的手部追踪方法通常需要在头戴式耳机或胸部上安装摄像头,从而将手部的移动范围限制在胸部前方。”由于新设备集成了摄像头,因此打开了更多可能的手部动作。

如果搭配合适的软件和计算机,则可以通过使用诸如FingerTrak之类的设备来增强学习或评估诸如外科手术,乐器,珠宝制作或绘画图片之类的高级手动技能的能力。

张和他的同事认为他们的设备可能是新一代跟踪和传感技术的一部分。实际上,他们目前正在就将设备商业化进行早期讨论。

“可穿戴健康追踪器前进的最大挑战之一是获取有关用户的准确且连续的信息。目前,大多数跟踪器只能记录您的步数或心率,这很不错,但不足以在自由生活条件下进行细粒度的活动识别。”Zhang说。

他警告说,随着诸如FingerTrak之类的设备变得越来越准确并可以跟踪更多活动,我们需要更加谨慎地了解谁可以访问我们的数据。

“随着越来越多的新传感技术被发明出来,计算机还可以在用户身上获得更多潜在的隐私信息……如何保护用户的隐私是学术界,工业界和政府必须共同努力解决的挑战。这些技术可以广泛部署之前的未来。”

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