- 類似于皮膚的傳感器和AI提供（令人驚訝的）準確的手勢識別
- 來源：賽斯維傳感器網 發表于 2020/10/21
新加坡的科學家開發了一種AI系統，該系統通過將可穿戴皮膚樣傳感器與計算機視覺結合起來來識別手勢。
在過去十年中，人類手勢識別系統已經走了很長一段路。如今，該技術適合許多尖端應用，例如醫療領域的手術機器人。但是，手勢識別的精度可能會受到可穿戴式傳感器發送的數據質量差的困擾，這通常是由于它們的大小以及與佩戴者的接觸不良所致。
現在，來自新加坡南洋理工大學（NTU Singapore）的科學家表示，他們已經開發了一種人工智能（AI）系統，該系統可以通過將可拉伸的類似皮膚的應變傳感器與計算機視覺技術相結合來識別手勢。
此處顯示的是透明的，可拉伸的應變傳感器，它粘附在穿戴者的皮膚上。在屏幕上的圖像中，根本看不到傳感器。圖片由NTU新加坡提供
“受生物啟發”的數據融合系統
為了應對這一挑戰，南大新加坡團隊開發了一種“生物啟發”的數據融合系統，該系統將類似皮膚的可拉伸應變傳感器與AI系統結合使用。這些技術結合在一起，類似于人腦共同處理皮膚的感覺和視覺的方式。
生物啟發系統由三種神經網絡方法組成，在《自然電子》中有更詳細的說明。甲卷積神經網絡，這對于早期視覺處理機器學習網絡中，軀體感覺信息處理的多層神經網絡，并且一起融合了視覺和體感的信息的備用神經網絡。
受生物啟發的體感視覺響應啟發的學習框架。圖片（修改后）由Nature Electronics提供結合起來，這將創建一個能夠更準確，更有效地識別人類手勢的系統。
伸縮應變傳感器
為了捕獲可靠的感官數據，南大新加坡團隊制造了一種由單壁碳納米管制成的透明，可拉伸的應變傳感器。傳感器靈活，可以輕松粘附在皮膚上，無法在照片中看到。
體感視覺數據收集的流程圖。圖片（修改后）由Nature Electronics提供
研究人員說，與無法與皮膚充分接觸以收集準確數據的剛性可穿戴傳感器相比，這是一個重大改進。由于新加坡團隊的傳感器與皮膚齊平，因此該設備具有高質量的信號采集功能，對于高精度識別至關重要。
引導機器人穿過迷宮
作為概念驗證，該團隊通過控制機器人并僅用手勢引導其穿過迷宮，就測試了他們的生物啟發式AI系統。與僅基于視覺的識別系統產生的六個識別錯誤相比，該手勢識別系統以零錯誤引導機器人穿過迷宮。
即使在惡劣的條件下（例如高水平的背景噪音和光線不足）進行測試，也可以保持團隊AI系統的準確性。在黑暗中，該系統的識別精度幾乎達到97％。
NTU新加坡的科學家將計算機視覺和類似皮膚的電子設備結合在一起，引導機器人穿過迷宮。圖片由NTU新加坡提供
該研究小組現在正在探索在醫療，娛樂和家庭康復等各種應用中基于其AI系統構建VR和AR系統的可能性。
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