หน้าจอสัมผัสที่แม่นยำด้วย AI

นักวิทยาศาสตร์จาก ETH Computer ได้พัฒนาโซลูชัน AI ที่ช่วยให้หน้าจอสัมผัสสามารถรับรู้ได้ด้วยความละเอียดที่สูงกว่าอุปกรณ์ปัจจุบันถึงแปดเท่า

ในขณะที่เซ็นเซอร์ระบบสัมผัสซึ่งตรวจจับการป้อนข้อมูลด้วยนิ้วบนหน้าจอสัมผัสไม่ได้เปลี่ยนแปลงไปมากนักนับตั้งแต่เปิดตัวครั้งแรกในหน้าจอสมาร์ทโฟนและแท็บเล็ตกลางทศวรรษ 2000 ขณะนี้ให้คุณภาพของภาพที่ไม่เคยมีมาก่อนซึ่งจะเห็นได้ชัดเจนยิ่งขึ้นในอุปกรณ์รุ่นใหม่ ๆ ไม่ว่าจะเป็น นั่นคือความเที่ยงตรงของสีที่สูงขึ้นความละเอียดสูงขึ้นหรือคอนทราสต์ที่คมชัดกว่า

Christian Holz ศาสตราจารย์ด้านวิทยาการคอมพิวเตอร์ ETH จาก Sensing, Interaction & Perception Lab (SIPLAB) ร่วมกับนักศึกษาปริญญาเอก Paul Streli, Holz ได้พัฒนาปัญญาประดิษฐ์ (AI) ที่เรียกว่า CapContact ซึ่งสามารถให้หน้าจอสัมผัสที่มีความละเอียดสูงเพื่อให้ สามารถตรวจจับได้อย่างน่าเชื่อถือว่าเมื่อใดและที่ใดที่นิ้วสัมผัสพื้นผิวจอแสดงผลโดยมีความแม่นยำสูงกว่ากรณีของอุปกรณ์ปัจจุบัน

AI ได้รับการออกแบบมาสำหรับหน้าจอสัมผัสแบบ Capacitive ซึ่งเป็นประเภทของหน้าจอสัมผัสที่ใช้ในโทรศัพท์มือถือแท็บเล็ตและแล็ปท็อปส่วนใหญ่ ที่นี่ เซ็นเซอร์ ตรวจจับตำแหน่งของนิ้วมือโดยข้อเท็จจริงที่ว่าสนามไฟฟ้าระหว่างเส้นเซ็นเซอร์เปลี่ยนแปลงไปเนื่องจากความใกล้ชิดของนิ้วเมื่อสัมผัสพื้นผิวหน้าจอ แต่ไม่สามารถตรวจจับการสัมผัสที่แท้จริงได้

CapContact ใช้หน้าจอสัมผัสเป็นเซ็นเซอร์ภาพ ตามที่ Holz กล่าวว่าหน้าจอสัมผัสเป็นกล้องความลึกที่มีความละเอียดต่ำมากซึ่งสามารถมองเห็นได้ไกลประมาณแปดมิลลิเมตร กล้องระยะชัดไม่จับภาพสี แต่บันทึกภาพว่าวัตถุอยู่ใกล้แค่ไหน CapContact ต้องการใช้ประโยชน์จากสิ่งนี้เพื่อตรวจจับพื้นที่สัมผัสระหว่างนิ้วและพื้นผิวอย่างแม่นยำผ่านอัลกอริธึมการเรียนรู้เชิงลึกแบบใหม่ที่นักวิจัยพัฒนาขึ้น

“ ประการแรก 'CapContact' จะประมาณพื้นที่สัมผัสจริงระหว่างนิ้วมือและหน้าจอสัมผัสเมื่อสัมผัส” Holz กล่าว“ ประการที่สองมันสร้างพื้นที่สัมผัสเหล่านี้ด้วยความละเอียดแปดเท่าของเซ็นเซอร์สัมผัสในปัจจุบันทำให้อุปกรณ์สัมผัสของเราตรวจจับการสัมผัสได้แม่นยำมากขึ้น .”

ในการฝึกอบรม AI ทีมใช้ข้อมูลจากการสัมผัสจำนวนมากจากผู้เข้าร่วมการทดสอบหลายคนนักวิจัยได้จับชุดข้อมูลการฝึกอบรมซึ่ง CapContact ได้เรียนรู้ที่จะทำนายพื้นที่สัมผัสที่มีความละเอียดสูงจากข้อมูลเซ็นเซอร์หยาบและความละเอียดต่ำของอุปกรณ์สัมผัสในปัจจุบัน

นักวิจัยสามารถแสดงให้เห็นว่าหนึ่งในสามของข้อผิดพลาดบนอุปกรณ์ปัจจุบันเกิดจากการตรวจจับอินพุตที่มีความละเอียดต่ำ CapContact สามารถลบข้อผิดพลาดเหล่านี้ผ่านแนวทางการเรียนรู้เชิงลึกของนักวิจัย

พวกเขายังสามารถแสดงให้เห็นว่า CapContact สามารถแยกแยะพื้นผิวสัมผัสได้อย่างน่าเชื่อถือแม้ว่านิ้วจะสัมผัสหน้าจอใกล้กันมากก็ตาม ตัวอย่างเช่นในกรณีนี้เมื่อคุณขยับนิ้วหัวแม่มือและนิ้วชี้ผ่านหน้าจอเพื่อขยายข้อความหรือรูปภาพ อุปกรณ์ในปัจจุบันแทบจะไม่สามารถแยกความแตกต่างของการสัมผัสที่อยู่ติดกันได้อย่างใกล้ชิด

งานวิจัยนี้ชี้ให้เห็นว่าโซลูชัน AI นี้สามารถปูทางไปสู่การตรวจจับการสัมผัสแบบใหม่ในโทรศัพท์มือถือและแท็บเล็ตในอนาคตที่สามารถใช้งานได้อย่างน่าเชื่อถือและแม่นยำยิ่งขึ้น แต่ในแง่ของการผลิตเซ็นเซอร์ที่ลดลง