Pantallas táctiles precisas gracias a la IA
Los científicos de ETH Computer han desarrollado una solución de inteligencia artificial que permite que las pantallas táctiles detecten con una resolución ocho veces mayor que los dispositivos actuales.
Si bien los sensores táctiles, que detectan la entrada de los dedos en la pantalla táctil, no han cambiado mucho desde que se lanzaron por primera vez a mediados de la década de 2000, las pantallas de teléfonos inteligentes y tabletas ahora brindan una calidad visual sin precedentes, que es aún más evidente con cada nueva generación de dispositivos, ya sea eso es mayor fidelidad de color, mayor resolución o contraste más nítido.
Christian Holz, profesor de informática de ETH del Laboratorio de detección, interacción y percepción (SIPLAB), junto con el estudiante de doctorado Paul Streli, Holz han desarrollado una inteligencia artificial (IA) llamada CapContact que es capaz de dar a las pantallas táctiles una superresolución para que puede detectar de manera confiable cuándo y dónde los dedos realmente tocan la superficie de la pantalla, con una precisión mucho mayor que en el caso de los dispositivos actuales.
La IA fue diseñada para pantallas táctiles capacitivas, que son los tipos de pantallas táctiles que se utilizan en la mayoría de los teléfonos móviles, tabletas y computadoras portátiles. Aquí el sensor detecta la posición de los dedos por el hecho de que el campo eléctrico entre las líneas del sensor cambia debido a la proximidad de un dedo al tocar la superficie de la pantalla, pero en realidad no puede detectar el contacto real.
CapContact utiliza las pantallas táctiles como sensores de imagen. Según Holz, una pantalla táctil es esencialmente una cámara de profundidad de muy baja resolución que puede ver unos ocho milímetros de distancia. Una cámara de profundidad no captura imágenes en color, pero registra una imagen de lo cerca que están los objetos. CapContact busca aprovechar esto para detectar con precisión las áreas de contacto entre los dedos y las superficies a través de un novedoso algoritmo de aprendizaje profundo que desarrollaron los investigadores.
“Primero, 'CapContact' estima las áreas de contacto reales entre los dedos y las pantallas táctiles al tocarlas”, dijo Holz, “En segundo lugar, genera estas áreas de contacto a ocho veces la resolución de los sensores táctiles actuales, lo que permite que nuestros dispositivos táctiles detecten el tacto con mucha más precisión . "
Para entrenar a la IA, el equipo usó datos de una multitud de toques de varios participantes de la prueba, los investigadores capturaron un conjunto de datos de entrenamiento, a partir del cual CapContact aprendió a predecir áreas de contacto de superresolución a partir de los datos del sensor de baja resolución y gruesos de los dispositivos táctiles actuales.
Los investigadores pudieron demostrar que un tercio de los errores en los dispositivos actuales se deben a la detección de entrada de baja resolución. CapContact puede eliminar estos errores a través del enfoque de aprendizaje profundo del investigador.
También pudieron demostrar que CapContact distingue de manera confiable las superficies táctiles incluso cuando los dedos tocan la pantalla muy juntos. Este es el caso, por ejemplo, del gesto de pellizcar, cuando mueves el pulgar y el índice por una pantalla para agrandar textos o imágenes. Los dispositivos de hoy en día apenas pueden distinguir los toques adyacentes cercanos.
Esta investigación sugiere que esta solución de inteligencia artificial podría allanar el camino para una nueva detección táctil en futuros teléfonos móviles y tabletas capaces de funcionar de manera más confiable y precisa, pero con un espacio reducido y complejidad en términos de fabricación de sensores.