طراحی نخستین تراشه تشخیص ژست سه بعدی در جهان

[yasaman hedayati]

دانشمندان موفق به طراحی نخستین تراشه مبتنی بر میدان الکتریکی با قابلیت تشخیص ژست سه‌بعدی شدند.


به گزارش سرویس فناوری خبرگزاری دانشجویان ایران (ایسنا)، سخت‌افزار و نرم‌افزارهای تعبیه شده در رایانه‌های کنونی از درک زبان ژست انسان عاجزند.


در این میان یافتن روشی برای توصیف ژست‌های ارائه شده به رایانه به عنوان داده‌های ورودی جهت پردازش بیشتر ، معضلی عمده در جهان مجازی به شمار می‌رود.

در پاسخ به این مشکل شرکت Microchip Technologies نخستین تراشه تشخیص ژست سه بعدی جهان را طراحی کرده است.

این تراشه که با استفاده از فناوری ژست GestIC طراحی شده، ژست کاربر را بدون تماس و از طریق اثرش بر میدان‌های الکتریکی حس می‌کند.

هنگامی که تراشه جدید با نام MGC3130 به عنوان یک دیجیتایزر سه بعدی به کار می‌رود، حالت ژست را در یک مکعب 15 سانتی‌متری و با تفکیک‌پذیری قابل توجه 150 dpi ارائه می‌دهد.

نرخ نمونه‌برداری این ابداع، 200 اندازه‌گیری در ثانیه عنوان شده که این امر به فناوری GestIC امکان پیگیری تغییرات سریع حالات دست و انگشتان، و همچنین سرعت و شتاب‌ آن‌ها را می‌دهد.

تراشه طراحی شده رویکرد جدیدی را برای حل معضل رابط انسان-ماشین (HIM) و تشخیص ژست‌ها با اندازه‌گیری تغییرات به وجود آمده در میدان الکتریکی به هنگام خلق یک ژست فراهم می‌کند.





تشخیص ژست‌ها با اندازه‌گیری تغییرات در میدان الکتریکی



تشخیص ژست‌ها با اندازه‌گیری تغییرات در میدان الکتریکی






هنگامی که ژست‌ها از طریق اثر شان بر میدان‌های الکتریکی خلق می‌شوند، دیگر به اجرای مرحله اندازه‌گیری دقیق صدها حالت برای هر میلی‌ثانیه یک ژست و تبدیل داده به توصیف دقیق آن نیازی نیست.

در این تراشه بازدهی حسگر ژست مبتنی بر میدان الکتریکی در واقع گشتالت یک ژست است که پتانسیل لازم برای ساده‌ کردن قابل توجه تفاسیر ژست‌ها را داراست.

فناوری GestIC ژست‌ها را از طریق تغییراتی که در یک میدان الکتریکی احاطه کننده ظاهر می‌شوند، شناسایی می‌کند. تراشه یک ولتاژ تحریک با فرکانس حدود 100 کیلوهرتز را تولید می‌کند. این ولتاژ بین الکترود مخابره کننده و یک صفحه زمینی (ground plane) اعمال می‌شود.

این عمل موجب شکل‌گیری یک میدان الکتریکی می‌شود که از الکترود مخابره‌کننده به درون ناحیه اسکن گیرنده موجود بر بالای الکترودها بسط داده می‌شود. به این دلیل که ولتاژ تحریک بسیار بزرگ‌تر از اندازه الکترودهاست، میدان الکتریکی کاملاً در سراسر ناحیه اسکن‌گیرنده منسجم است.

هنگامی که ژست کاربر در درون ناحیه اسکن‌گیرنده قرار می‌گیرد، میدان الکتریکی در پاسخ به این عمل تغییر می‌کند. حالت دست قرار داده شده در درون حجم حس‌کننده موجب فشرده شدن خطوط هم‌نیرو و کاهش سطوح سیگنال الکترود می‌شود.

با این حال به جای تولید یک نقشه اسکن شده متشکل از نقاط بر روی سطح دست، MGC3130 تعداد کوچک ولتاژهای آنالوگ را اندازه‌گیری می‌کند. این داده آنالوگی اثر فشرده‌شده‌یی را از یک ژست ارائه می‌دهد.

در این جا یک ژست ارائه شده همواره اثر (signature) همسان تولید می‌کند و بنابراین ژست‌های نزدیک به این اثر نیز اثرات مشابهی را خلق می‌کنند؛ درست همان‌طور که یک ژست همسان توسط کاربران با دست بزرگ‌تر یا کوچک‌تر ارائه می‌شود.

به این دلیل که سیستم طراحی شده با ده‌ها بیت داده به جای هزاران بیت سر و کار دارد، عمل تشخیص الگوهای مرتبط با انواع خاص ژست‌ها بسیار آسان شده است. این امر با پیش پردازش کردن تصویر در شبکیه چشم قبل از ارائه داده پردازش شده به غشای بصری مغز شبیه است.

گفته می‌شود کمپانی سازنده به زودی فناوری جدید خود را عرضه می‌کند.