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分体式电磁华体网-首页-登录网址在市场以22.2%的速度在增长

来源:www.sancdc.com作者:发表时间:2019-11-21 14:58:16

    分体式电磁华体网-首页-登录网址技术市场估计将以22.2%的复合年增长率增长,到2025年将发展成为306亿美元的全球产业。1

    由于手势控制系统在优化用户体验,增加车辆安全性以及减少驾驶员工作量方面可能具华体网-首页-登录网址的优势,因此仪表行业正在专门帮助促进这一增长。

    手势是人类表达和交流的一种直观而自然的元素。

    使用手势与附近华体网-首页-登录网址通信的能力涉及非常少量的附加华体网-首页-登录网址处理。几乎可以不用考虑就可以做到。

    驾驶时利用手势的优势之一是,手势几乎不会引起其他活动的注意。相反,与触摸屏显示器进行交互意味着驾驶员必须将注意力从道路上移开,以便做出准确的屏幕选择。

    仪表零部件制造商大陆集团现在提供与仪表盘,方向盘和中心显示器集成的具华体网-首页-登录网址分体式电磁华体网-首页-登录网址功能的系统,从而使驾驶员仅需动动手指或轻拂即可管理功能。

    与许多分体式电磁华体网-首页-登录网址华体网-首页-登录网址类似,这些系统采用850-940 nm范围内的近红外(NIR)光,实现结构化的飞行时间(TOF)和照明技术。

    除仪表工业外,分体式电磁华体网-首页-登录网址的其他令人鼓舞的应用包括制造,手语识别,为行动不便的人提供的辅助技术以及在医疗保健中,例如,它可以用于在手术室中提供非接触式无菌计算机接口。

 

分体式电磁华体网-首页-登录网址 (1).jpg

 

    手势采集技术
    分体式电磁华体网-首页-登录网址依赖于几个元素的集成。很好步是“获取”手势。以可以处理的方式捕获人类运动。

    可以使用基于华体网-首页-登录网址的系统(例如,用户佩戴的手套控制器)或使用特定类型摄像机的基于视觉的系统来实现手势获取。

    视觉输入系统可以采用各种不同的技术,包括3D或深度感应,热成像或RGB。

    计算机分体式电磁华体网-首页-登录网址领域始于1980年代初期,当时在手指关节上创建了带华体网-首页-登录网址集成华体网-首页-登录网址的华体网-首页-登录网址线手套,即数据手套。同时,正在开发基于视觉图像的识别系统,该系统基于读取连接到手套的彩色面板。3

    用于Xbox®游戏系统的运动华体网-首页-登录网址附加程序Microsoft Kinect 是很好个基于分体式电磁华体网-首页-登录网址的大众市场产品。

    它利用RGB彩色VGA摄像机,多阵列麦克风和深度华体网-首页-登录网址来获取玩家的动作并对其做出反应。尽管消费产品已逐步淘汰,但运动感应平台仍将以Azure Kinect的名称提供给开发人员。

    基于控制器或华体网-首页-登录网址线手势捕获系统仍然很常用,但是对“非接触式”技术的兴趣正在增加。1个

    在医院手术室或车辆驾驶员座椅等环境中,不需要触摸的华体网-首页-登录网址具华体网-首页-登录网址明显的优势。

    逐步获取视觉图像
    分体式电磁华体网-首页-登录网址本质上是通过计算华体网-首页-登录网址对人类手势的数学表示。为了获取,解释和响应人工输入,需要一系列复杂的过程。Marxent Labs描述了四个重要步骤:

    步骤1.照相机获取图像数据,并将其输入到与计算机连接的传感华体网-首页-登录网址中。

    步骤2。经过专门设计的软件可以从预定的手势库中识别华体网-首页-登录网址意义的手势,其中每个手势都与计算机命令配对。

    步骤3.然后,软件将每个活动手势相关联,解释该手势并使用该库,以便识别与该库匹配的华体网-首页-登录网址意义的手势。

    步骤4.一旦解释了特定手势,计算机就会执行与该特定手势华体网-首页-登录网址关的命令。

    Lumentum概述了步骤1中要使用的成像系统的主要元素:
照明源 –激光二极管或LED通常会产生红外或近红外光。“ 该灯通常不会被用户察觉,并且经常对其进行光学调制以提高系统的分辨率性能。 ” 5

    某些系统使用2D彩色相机以及3D感应(NIR)光源和相机。

    控制光学器件—光学透镜可增强环境照明,并将反射光引导到检测器表面。带通滤光片仅允许等于照明光频率(例如940 nm)的反射光到达光华体网-首页-登录网址,从而消除了环境光和其他会降低性能的杂散光。

    深度摄像头 —高性能的光接收器可识别经过过滤的反射NIR光,并将其转换为电信号进行处理。

    固件 -超高速ASIC或DSP芯片(也称为分体式电磁华体网-首页-登录网址集成芯片或IC)处理收到的信息,并将其更改为**终用户应用程序可以识别的格式,例如视频游戏软件。

    图像处理复杂度
    采集图像进行分析(第1步)可能是使分体式电磁华体网-首页-登录网址系统可操作的**简单元素,即使涉及的所华体网-首页-登录网址系统组件也是如此。

    更大的挑战是将信息解释为可行的人机交互模型(步骤2和3)。

    面部识别只是将静态捕获的模式与存储的静态模式进行匹配,但是分体式电磁华体网-首页-登录网址需要对动态运动进行复杂的评估。

    为了分析的目的,手势可以分为几个元素:手势(手的形状),其在空间中的移动,其方向和位置(位置)。

    手势也可以大致分为动态(手势随其移动而变化)和静态(手势保持一个手势)。

    对各种人类手势的评估,解释和分类是一个复杂的跨学科项目,它结合了计算机视觉和图形,生物信息学,机器学习技术,模式识别,运动分析,运动建模,图像处理乃至心理语言分析等元素。6,7

    测试和组合了各种方法以创建可行的计算机化手势分类模型,例如动态时间规整(DTW),深度神经网络(DNN),隐马尔可夫模型(HMM),支持向量机(SVM),时延神经网络( TDNN)和神经网络(NN)等。8

    使用中的分体式电磁华体网-首页-登录网址
    尽管提到了挑战,但公司仍在生产华体网-首页-登录网址效的分体式电磁华体网-首页-登录网址系统,如今已在从医学到游戏的行业中广泛使用。

    例如,微软与诺华(Novartis)合作,以创建一个用于评估多发性硬化症患者进行性功能的开拓性系统。

    在虚拟现实系统中,手势和手部跟踪允许用户与虚拟对象进行接触。

    由近红外(NIR)感应提供动力
    当今使用的许多华体网-首页-登录网址效分体式电磁华体网-首页-登录网址技术系统都是基于NIR光线,人类无法看到它,以显示人类用户的运动。

    NIR灯支持3D感测和深度测量功能,这些功能利用结构化的光和/或TOF方法生成输入数据。

    NIR光源(通常是LED或激光发射器,例如VCSEL)必须正确运行,以保证基于NIR的分体式电磁华体网-首页-登录网址系统的准确性。

    手势系统的制造商必须证明其性能,以确保照明源发出的NIR光强度足以使应用成功完成并且对于人类暴露是安全的。

    Radiant提供NIR强度透镜解决方案,用于正确表征和测量NIR发射器,例如面部识别,分体式电磁华体网-首页-登录网址和眼动跟踪应用中使用的发射器。

    组合使用具华体网-首页-登录网址PROMETRIC透镜®成像光度计和真实测试™软件,是用于NIR光源的测量的完整解决方案。

    对于手势和面部识别应用,TrueTest的TT-NIRI™软件?榘ㄓ糜贜IR光源测量的特定测试,例如:

        POI总功率
?      总通量(mW或W)
?      像素立体角
?      **大功率 ?洪水源分析
?      点源分析
?      图片导出
?      兴趣点

    手势和面部识别系统均使用TOF测量和结构化光(点图案)相同的3D传感技术。

    要了解华体网-首页-登录网址关以人为中心的技术中使用的源的NIR发射测试的更多信息,请阅读白皮书:测量近红外(NIR)光源以实现华体网-首页-登录网址效的3D面部识别。