Màn hình cảm ứng chính xác nhờ AI

Các nhà khoa học từ ETH Computer đã phát triển một giải pháp AI cho phép màn hình cảm ứng nhận biết với độ phân giải cao hơn tám lần so với các thiết bị hiện tại.

Trong khi cảm biến cảm ứng, phát hiện đầu vào của ngón tay trên màn hình cảm ứng, không thay đổi nhiều kể từ khi chúng được phát hành lần đầu tiên vào giữa những năm 2000, màn hình máy tính bảng và điện thoại thông minh hiện đang cung cấp chất lượng hình ảnh chưa từng có, điều này càng rõ ràng hơn với mỗi thế hệ thiết bị mới. đó là độ trung thực của màu sắc cao hơn, độ phân giải cao hơn hoặc độ tương phản rõ nét hơn.

Christian Holz, giáo sư khoa học máy tính ETH từ Phòng thí nghiệm Cảm biến, Tương tác & Nhận thức (SIPLAB), cùng với nghiên cứu sinh tiến sĩ Paul Streli, Holz đã phát triển một trí tuệ nhân tạo (AI) gọi là CapContact có thể cung cấp màn hình cảm ứng siêu phân giải để chúng có thể phát hiện một cách đáng tin cậy thời điểm và vị trí ngón tay thực sự chạm vào bề mặt màn hình, với độ chính xác cao hơn nhiều so với trường hợp của các thiết bị hiện tại.

AI được thiết kế cho màn hình cảm ứng điện dung, đây là loại màn hình cảm ứng được sử dụng trong hầu hết điện thoại di động, máy tính bảng và máy tính xách tay. Đây cảm biến phát hiện vị trí của các ngón tay bởi thực tế là điện trường giữa các đường cảm biến thay đổi do khoảng cách của ngón tay khi chạm vào bề mặt màn hình nhưng nó thực sự không thể phát hiện tiếp xúc thực sự.

CapContact sử dụng màn hình cảm ứng làm cảm biến hình ảnh. Theo Holz, màn hình cảm ứng về cơ bản là một máy ảnh độ sâu có độ phân giải rất thấp, có thể nhìn xa khoảng XNUMX mm. Máy ảnh độ sâu không chụp ảnh màu, nhưng ghi lại hình ảnh các vật thể ở gần như thế nào. CapContact đang tìm cách khai thác điều này để phát hiện chính xác các khu vực tiếp xúc giữa ngón tay và bề mặt thông qua một thuật toán học sâu mới mà các nhà nghiên cứu đã phát triển.

Holz cho biết: “Đầu tiên, 'CapContact' ước tính các khu vực tiếp xúc thực tế giữa ngón tay và màn hình cảm ứng khi chạm vào. . ”

Để đào tạo AI, nhóm đã sử dụng dữ liệu từ vô số lần chạm từ một số người tham gia thử nghiệm, các nhà nghiên cứu đã thu thập tập dữ liệu đào tạo, từ đó CapContact học cách dự đoán các khu vực tiếp xúc siêu phân giải từ dữ liệu cảm biến thô và độ phân giải thấp của các thiết bị cảm ứng ngày nay.

Các nhà nghiên cứu đã có thể chỉ ra rằng một phần ba lỗi trên các thiết bị hiện tại là do cảm biến đầu vào có độ phân giải thấp. CapContact có thể loại bỏ những lỗi này thông qua phương pháp học sâu của nhà nghiên cứu.

Họ cũng có thể chứng minh rằng CapContact phân biệt đáng tin cậy các bề mặt cảm ứng ngay cả khi các ngón tay chạm vào màn hình rất gần nhau. Đây là trường hợp, ví dụ, với cử chỉ chụm, khi bạn di chuyển ngón tay cái và ngón trỏ trên màn hình để phóng to văn bản hoặc hình ảnh. Các thiết bị ngày nay khó có thể phân biệt được các điểm chạm gần nhau.

Nghiên cứu này gợi ý rằng giải pháp AI này có thể mở đường cho một cảm biến cảm ứng mới trong điện thoại di động và máy tính bảng trong tương lai có khả năng hoạt động đáng tin cậy và chính xác hơn, nhưng giảm dấu chân và độ phức tạp về mặt sản xuất cảm biến.