Точные сенсорные экраны благодаря ИИ
Ученые из ETH Computer разработали решение AI, которое позволяет сенсорным экранам распознавать с разрешением в восемь раз более высоким, чем у существующих устройств.
В то время как сенсорные датчики, которые обнаруживают ввод пальцами на сенсорном экране, не сильно изменились с тех пор, как они были впервые выпущены в середине 2000-х годов, экраны смартфонов и планшетов теперь обеспечивают беспрецедентное визуальное качество, которое становится еще более очевидным с каждым новым поколением устройств, будь то это более высокая точность цветопередачи, более высокое разрешение или более четкая контрастность.
Кристиан Хольц, профессор информатики ETH из лаборатории зондирования, взаимодействия и восприятия (SIPLAB), вместе с докторантом Полом Стрели, Хольц разработали искусственный интеллект (ИИ) под названием CapContact, который может придавать сенсорным экранам сверхвысокое разрешение, чтобы они может надежно определять, когда и где пальцы действительно касаются поверхности дисплея, с гораздо более высокой точностью, чем в случае с существующими устройствами.
ИИ был разработан для емкостных сенсорных экранов, которые являются типами сенсорных экранов, используемых в большинстве мобильных телефонов, планшетов и ноутбуков. Здесь датчик определяет положение пальцев по тому факту, что электрическое поле между сенсорными линиями изменяется из-за близости пальца при касании поверхности экрана, но не может фактически обнаружить истинный контакт.
CapContact использует сенсорные экраны в качестве датчиков изображения. По словам Хольца, сенсорный экран - это, по сути, камера с очень низким разрешением, позволяющая видеть на расстоянии около восьми миллиметров. Камера глубины не захватывает цветные изображения, а фиксирует изображение того, насколько близко находятся объекты. CapContact пытается использовать это для точного определения областей контакта между пальцами и поверхностями с помощью нового алгоритма глубокого обучения, который разработали исследователи.
«Во-первых, CapContact оценивает фактические площади контакта между пальцами и сенсорными экранами при прикосновении», - сказал Хольц. «Во-вторых, он генерирует эти зоны контакта с разрешением, в восемь раз превышающим разрешение существующих сенсорных датчиков, что позволяет нашим сенсорным устройствам гораздо более точно определять касание. . »
Чтобы обучить ИИ, команда использовала данные от множества касаний от нескольких участников тестирования, исследователи захватили набор обучающих данных, из которого CapContact научился прогнозировать контактные области сверхвысокого разрешения на основе грубых данных сенсоров с низким разрешением сегодняшних сенсорных устройств.
Исследователи смогли показать, что одна треть ошибок на текущих устройствах связана с входным зондированием с низким разрешением. CapContact может устранить эти ошибки с помощью подхода исследователя к глубокому обучению.
Они также смогли продемонстрировать, что CapContact надежно распознает сенсорные поверхности, даже когда пальцы касаются экрана очень близко друг к другу. Так обстоит дело, например, с жестом сжатия, когда вы перемещаете большой и указательный пальцы по экрану для увеличения текста или изображений. Сегодняшние устройства практически не различают соседние прикосновения.
Это исследование показывает, что это ИИ-решение может проложить путь для нового сенсорного восприятия в будущих мобильных телефонах и планшетах, способных работать более надежно и точно, но с меньшими габаритами и сложностью с точки зрения производства датчиков.