در فناوری جدید، از زبان بدن به عنوان جایگزینی برای ابزار رایج ارتباط انسان-رایانه استفاده می‌شود...
Gesture-Recognition Technology: Not So Far Out
فناوری تشخیص اشاره‌های دست: نه چندان دور
|
چکیده
توانایی ارتباط با وسایل الکترونیکی بدون احتیاج به ابزار خارجی خاص، را می‌توان تلاش اصلی این مقاله دانست. به زبان ساده، همانگونه که از زبان بدن به عنوان ابزار ارتباطی با محیط اطراف و دیگر اشخاص استفاده می‌شود، در تکنولوژی جدید، از زبان بدن به عنوان جایگزینی برای ابزار رایج ارتباط انسان-رایانه استفاده می‌شود. بطور خاص، مطالعات صورت گرفته در زمینه تکنولوژی تشخیص اشارات دست مورد بررسی قرار می‌گیرد. این تکنولوژی با استفاده از سیستم‌های بینایی رایانه‌ای و روش‌های پردازش تصاویر، با دریافت تصاویر اشارات دست توسط دوربین و پردازش آنها توسط رایانه، منجر به تشخیص اشارات دست و به کارگیری آنها در کاربردها و اهداف گوناگون می‌شود. مزیت اصلی استفاده از ورودی‌های بصری، ارتباط با وسایل الکترونیکی، در یک مسافت، بدون احتیاج به تماس فیزیکی یا ابزاری برای کنترل است. در مقایسه با فرمان‌های گفتاری، اشارات دست در محیط‌های نویزی، می‌توانند به خوبی استفاده شوند. کنترل تلویزیون با اشارات دست از جمله کاربردهایی است که اخیرا صورت گرفته و در این مقاله مورد بررسی قرار می‌گیرد.
|
 |
| کلمات کلیدی |
| پردازش تصویر |
Image Processing |
هر نوع پردازش سیگنال که ورودی یک تصویر است [1] |
| بینایی رایای |
Computer Vision |
شاخه‌ای از هوش مصنوعی که، با ترکیب روش‌های پردازش تصویر و ابزارهای تعلم ماشینی، رایانه‌ها را به بینایی اشیا، مناظر، و درک هوشمند خصوصیات گوناگون آنها توانا می‌گرداند [2] |
| اشارات دست |
Hand Gesture |
شکلی از ارتباطات غیرکلامی توسط حالات و حرکات ایجاد شده توسط دست [3] |
با گسترش فناوری اطلاعات در جامعه، انتظار می‌رود که سیستم‌های رایانه‌ای، در یک دامنه وسیع، ارتباط درونی تنگاتنگی با محیط پیدا کنند. این محیط‌ها، به‌منظور ارتباط طبیعی و آسان انسان-رایانه، نیازمند شکل‌های جدید ارتباطی هستند. به‌طور خاص توانایی ارتباط با وسایل رایانه‌ای بدون احتیاج به ابزار خارجی خاص جالب است. امروزه صفحه کلید (Key Board)، موس (Mouse) و ریموت کنترل (Remote Control) به‌عنوان رابط‌های اصلی برای انتقال اطلاعات و دستورات به وسایل رایانه‌ای استفاده می‌شوند. در بعضی کاربردها شامل اطلاعات سه‌بعدی مانند تجسم (Visualization)، بازی رایانه‌ای و کنترل ربات‌ها، دیگر رابط‌ها نظیر گوی‌های ردیابی (Trackballs)، جوی استیک (Joystick) و دستکش داده‌ها (Data glove) استفاده می‌شوند.
 |
 |
 |
 |
| گوی‌های ردیابی |
ریموت کنترل |
موس |
صفحه کلید |
 |
 |
 |
| دستکش داده‌ها |
دستکش داده‌ها |
جوی استیک |
در زندگی روزمره، از دیدن و شنیدن به‌عنوان منابع اصلی دریافت اطلاعات از محیط استفاده می‌شود. بنابر این، با گسترش ابزار رایانه‌ای، نیاز به ابزار جدید ارتباط انسان-رایانه هست که به‌طور مشابه از ورودی‌های بصری یا شنیداری استفاده کنند. هدف این مقاله معرفی رابط‌های ادراکی جدید برای ارتباط بین انسان و وسایل الکترونیکی بر پایه ورودی‌های بصری است که به‌وسیله سیستم‌های بینایی رایانه‌ای گرفته می‌شوند و اینکه چگونه چنین رابط‌هایی می‌توانند مکمل یا جایگزین رابط‌های مرسوم مانند صفحه کلید، موس، ریموت کنترل، دستکش داده یا گفتار شوند. مزیت اصلی استفاده از ورودی‌های بصری، ارتباط با وسایل الکترونیکی، در یک مسافت، بدون احتیاج به تماس فیزیکی یا ابزاری برای کنترل است. در مقایسه با فرمان‌های گفتاری، اشارات دست در محیط‌های نویزی، محیط‌هایی که گفتار ممکن است مورد اغتشاش قرار گیرند، می‌توانند به‌خوبی استفاده شوند. ایده استفاده از اشارات دست، این است که استفاده کننده باید بتواند ابزار‌ها را در محیط اطرافش مثل کنترل بدن خودش، بدون احتیاج به ابزار بیرونی خاص مانند ریموت کنترل، کنترل کند. یک سیستم نمونه برای بینایی ماشین مبتنی بر تعامل انسان-رایانه، شامل توصیفی از اینکه چگونه مصرف‌کننده می‌تواند مدل‌های مختلفی از مصرف کننده‌های الکترونیکی را با اشارات دست کنترل کند، است. نمونه‌ای از این کاربردها در شکل زیر نشان داده شده است.
 |
 |
 |
| 1- تشخیص زبان اشاره ایرلندی |
2- اشارات دست جایگزین موس |
3- کنترل بازی رایانه‌ای با اشارات |
 |
 |
| 4- کنترل ساعت با اشارات دست |
5- کنترل تلویزیون با اشارات دست به منظور جایگزینی ریموت کنترل |
 |
 |
 |
| 6- کنترل تلفن همراه سونی اریکسون با اشارات دستدست |
7- کنترل ماشین‌های سلف سرویس با اشارات |
8- ابزار رابط اشارات-رایانه توسعه یافته برای جراحان |
نتیجه گیری
رابط‌های کنترلی اشارات مزایای بیشتری نسبت به دیگر رابط‌های ورودی رایج ارائه می‌دهند:
♦ مفید برای یادگیری زبان اشاره و آموزش شمارش به کودکان
♦ استفاده به عنوان پسورد (password) در سیستم‌های امنیتی
♦ هیچ پوشش مکانیکی وجود ندارد زیرا بر خلاف صفحه کلید، سوییچ شستی، و موس رایانه، یک رابط کنترل اشارات شامل هیچ قسمت متحرکی نیست
♦ به‌دلیل اینکه هیچ تماس مستقیمی با کاربر وجود ندارد، مشکلی از نظر بهداشت مشابه آنچه در صفحات لمسی است وجود ندارد
♦ برخلاف سیستم‌های تشخیص صدا، یک رابط کنترلی اشارات می‌تواند در مکان‌های نویزی عمل کند زیرا پاسخی به صدا ندارد
چشم‌انداز تکنولوژی تشخیص اشارات :
هم‌اکنون سیستم‌های نمونه تشخیص اشارات دست به منظور جایگزینی با ابزار ارتباطی رایج نظیر موس، ریموت کنترل، ... ساخته شده‌اند. با این وجود، مشکلات زیادی به منظور تشخیص دقیق اشارات دست تحت شرایط متعدد
(زاویه دید دوربین، اندازه و شکل متفاوت دست افراد مختلف،...) پیش روی این تکنولوژی قرار دارد. دست‌یابی به چنین تکنولوژی در آینده نزدیک می‌تواند منجر به آسانی هرچه بیشتر ارتباط انسان-رایانه و کنترل وسایل
الکترونیکی و محیط اطراف شود.
منبع:
[1] Gonzalez, Rafael C . " Digital Image Processing m 3rd, ed ", 2008.
[2] http://en.wikipedia.org/wiki/Computer_vision
[3] http://en.wikipedia.org/wiki/List_of_gestures