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SoundWave:用声波实现Kinect手势识别

来源:互联网

据extremetech报导,微软研究院联合华盛顿大学研发出了一种名为SoundWave的系统,该系统可利用计算机内置的麦克风和扬声器,提供与Kinect类似的对象识别及手势识别功能,而其方法原理则与潜艇对声纳的应用方式基本相同。

虽然手势控制已经越来越普遍,甚至有些电视已经内置了这种功能。而这些体感技术,如微软自己的Kinect都是利用摄像头来感知和理解动作和手势。而SoundWave的技术更加简单仅需要声音即可。

从技术上而言,该系统利用了多普勒效应来侦测计算机附近的运动和手势。学过高中物理的诸位应该知道,声音的频率的改变与音源及听者之间的距离有关。大家应该都很熟悉警笛呼啸而过时的那种声音的变化情况。而SoundWave则将计算机的内置扬声器用做超声波(18-22KHz)发射源,其频率会随着你的手或身体的位置的变化而变化。然后,计算机的内置麦克风会测量这一频率变化,并把参数告诉一套相当复杂的软件,由该软件计算出手势和动作。

很显然,SoundWave相对于Kinect之类系统的最大优势在于其使用的是已有的、已经商品化的硬件(试问现在还有没有扬声器和麦克风的电脑吗?),可以有效地将每台笔记本电脑变成手势识别接口。不过由于SoundWave只有一个音源和麦克风,跟Kinect、Sony Move和Wii Motion之类相比,缺乏精确度高的3D感知能力等。

准确性在90%左右 播放音乐时也可操作

微软研究院首席研究员Desney Tan称,这个技术已经可以用来检测一些简单的手势。而通过智能手机和笔记本电脑上的多个扬声器和麦克风,可以让这一技术变得更加灵敏。

SoundWave 的想法是在去年夏天诞生的,当时Tan和其他人正在研究一个利用超声波传感器来穿创造触觉效果的项目,一研究人员注意到当他的身体移向声波的周围时声波发生了些奇怪的变化。发射出的超声波会被研究员的身体反弹。

研究人员很快意识到可以将这个技术运用到手势感应上。现在许多的设备上都已经配备有麦克风和扬声器。他们想看看能否用这些传感器来检测运动。

配备了特定的超声波软件后电脑就可以发出恒定的20-22KHz的超声波。如果周围没有任何物体移动,计算机的麦克风听到音调是不会发生变化的。但是如果有一个物体朝着电脑移动个,这时候声音的频率就会变高,如果物体远去,声音的频率将会下降。Tan说,经过软件对频率的分析,可以确定物体的大小,移动速度和运动方向。基于这一切,就可以让SoundWave 推断出手势。

Tan说该软件的准确性在90%左右,而且整个操作并没有明显的延迟。还有即使你的扬声器播放着音乐时,也可以照常操作。

到目前为止,SoundWave的团队已经设计出了一系列可以被软件理解的动作。通过这些动作,研究人员已经可以在计算机上进行简单的网页浏览。Tan说,当用户接近和远离电脑时,传感可以自动的唤醒或让电脑进入休眠状态。此外,你还可以利用这个技术来玩俄罗斯方块。

Tan设想SounWave将来会和其它的手势传感技术一同协作,虽然说SoundWave的优点是不受环境光线强弱的影响,但它却不善于感应一些像捏手指的小动作。Tan说,”理想的状况是世界上有很多不同的传感器,而用户不知道也不关心他们用的是什么传感器,他们只在乎自己与任务之间的互动。”

观看演示视频可点击:www.tudou.com/programs/view/GRscCt0ot5w/?fr=1

(根据36氪和CnBeta综合)

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