AI 덕분에 정밀한 터치 스크린

ETH Computer의 과학자들은 터치스크린이 현재 장치보다 XNUMX배 더 높은 해상도로 감지할 수 있는 AI 솔루션을 개발했습니다.

터치 스크린에서 손가락 입력을 감지하는 터치 센서는 2000년대 중반에 처음 출시된 이후 크게 변하지 않았지만 스마트폰 및 태블릿 화면은 이제 전례 없는 시각적 품질을 제공하고 있습니다. 그것은 더 높은 색상 충실도, 더 높은 해상도 또는 선명한 대비입니다.

SIPLAB(Sensing, Interaction & Perception Lab)의 ETH 컴퓨터 과학 교수인 Christian Holz는 박사 과정 학생인 Paul Streli와 함께 CapContact라는 인공 지능(AI)을 개발했습니다. 손가락이 실제로 디스플레이 표면에 닿는 시점과 위치를 현재 장치의 경우보다 훨씬 높은 정확도로 안정적으로 감지할 수 있습니다.

AI는 대부분의 휴대폰, 태블릿 및 노트북에서 사용되는 터치 스크린 유형인 정전식 터치 스크린용으로 설계되었습니다. 여기서 감지기 스크린 표면을 터치할 때 손가락의 근접성으로 인해 센서 라인 사이의 전기장이 변한다는 사실로 손가락의 위치를 ​​감지하지만 실제 접촉을 감지하지는 못합니다.

CapContact는 터치 스크린을 이미지 센서로 사용합니다. Holz에 따르면 터치 스크린은 본질적으로 약 XNUMX밀리미터까지 볼 수 있는 매우 낮은 해상도의 깊이 카메라입니다. 깊이 카메라는 컬러 이미지를 캡처하지 않지만 물체가 얼마나 가까운지 이미지를 기록합니다. CapContact는 연구원들이 개발한 새로운 딥 러닝 알고리즘을 통해 손가락과 표면 사이의 접촉 영역을 정확하게 감지하기 위해 이를 악용할 것으로 보입니다.

Holz는 “첫째, 'CapContact'는 터치 시 손가락과 터치스크린 사이의 실제 접촉 영역을 추정합니다. 둘째, 현재 터치 센서 해상도의 XNUMX배로 이러한 접촉 영역을 생성하여 터치 장치가 터치를 훨씬 더 정확하게 감지할 수 있도록 합니다. .”

AI를 훈련시키기 위해 팀은 여러 테스트 참가자의 다양한 터치 데이터를 사용했으며, CapContact는 오늘날 터치 장치의 거친 및 저해상도 센서 데이터에서 초고해상도 접촉 영역을 예측하는 방법을 학습한 훈련 데이터 세트를 캡처했습니다.

연구원들은 현재 장치의 오류 중 XNUMX/XNUMX이 저해상도 입력 감지로 인한 것임을 보여줄 수 있었습니다. CapContact는 연구원의 딥 러닝 접근 방식을 통해 이러한 오류를 제거할 수 있습니다.

그들은 또한 CapContact가 손가락이 화면에 매우 가깝게 닿는 경우에도 터치 표면을 안정적으로 구별한다는 것을 입증할 수 있었습니다. 예를 들어 엄지와 검지를 화면에서 움직여 텍스트나 이미지를 확대하는 핀치 제스처가 여기에 해당합니다. 오늘날의 장치는 근접한 인접 터치를 거의 구별할 수 없습니다.

이 연구는 이 AI 솔루션이 보다 안정적이고 정밀하게 작동할 수 있으면서도 센서 제조 측면에서 점유 면적과 복잡성을 줄이면서 미래의 휴대폰과 태블릿에서 새로운 터치 감지를 위한 길을 열 수 있음을 시사합니다.