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手势控制背后的三种感应技术玄机

时间:2017-04-07 11:22    点击量:

触摸控制方式正在逐渐取代汽车中控屏上的物理按键。但是,我们也都知道,触控并非是唯一被选择的交互方式。语音、手势甚至包括眼球、意念控制都曾出现在各式各样的概念车上。今儿的主角就是手势控制技术。

比如说上个月召开的CES Asia电子展上,大众就展出了一辆带有手势控制功能的Golf R Touch。当然,大众并不是唯一的参与者。同样是在这届CES上,英特尔展出了3D实感技术,不仅可以捕捉手部动作,还能够实现面部识别、3D扫描建模等。而在随后的谷歌2015年I/O开发者大会上,一款名为Project Soli的可穿戴智能设备芯片也能够实时检测双手和手指上的微小活动,并根据设定执行相应动作。这些看上去就酷炫无比让人手痒痒的技术,是怎么做到的呐?

其基本原理为:首先激光发射器将结构光投射至前方的人体表面,再使用红外传感器接收人体反射的结构光图案。然后,处理芯片根据接收图案在摄像机上的位置和形变程度来计算物体人体的空间信息。结合三角测距原理,再进行深度计算,即可进行三维物体的识别。摄像头把采集到的信息发送到负责实感计算的软件开发包(Software Development Kit,SDK)后,该SDK结合加速度计算器,就可以提供手势识别等功能。

作为一种快速、便携、高精度的三维测量技术,结构光测量技术在航空、模具、医疗等领域均得到了广泛的应用。手势识别只是其中的一个应用案例。

毫米波雷达的原理同样与ToF技术基本相同,只不过用于测量的介质从光线变成了无线电波。Project Soli利用内置的毫米波发生器把无线电波(雷达波)发射出去,然后利用接收器接收回波。这时,内置的处理芯片会根据收发之间的时间差实时计算目标的位置数据。

通过比较不同时间段手指位置的不同,Project Soli就可以与内置的数据比较,得到手指正在进行的动作。毫米波雷达的缺点在于信号容易被空气阻挡,扫描范围有限,因而对远距离目标探测不清楚,但对近距离目标勘测十分清晰。在主动安全技术中,毫米波雷达的身影已经不可或缺。另外,在近程高分辨力防空系统、导弹制导系统、目标测量系统等均有应用。

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