元宇宙催動下的手勢識別，究竟是個啥？

全耀TTCsensor No.020

1992年，美國科幻小說家尼爾·史蒂芬森在他的小說《雪崩》中第一次提到了“元宇宙”的概念，在小說中，斯蒂芬森創(chuàng)造了一個和社會緊密聯(lián)系的三維數(shù)字空間，與現(xiàn)實世界平行，在這個數(shù)字空間中，現(xiàn)實世界的人們用數(shù)字化身來控制交流娛樂。

北京大學(xué)陳剛教授、董浩宇博士認為：“元宇宙是利用科技手段進行鏈接與創(chuàng)造的，與現(xiàn)實世界映射與交互的虛擬世界，具備新型社會體系的數(shù)字生活空間?！?br />

在媒體的烘托下，近期“元宇宙”的概念逐漸火起來，對于向往的虛擬世界，“手勢識別技術(shù)”變成了硬需求，各大巨頭開始布局這個賽道，例如：全球芯片巨頭高通對外證實已收購HINS SAS團隊和其全資子公司手部追蹤和手勢識別供應(yīng)商Clay ，布局可商用的手勢追蹤和手勢識別技術(shù)；華為公布研發(fā)許久的“拍照手勢識別預(yù)覽”專利，后期有望進一步應(yīng)用到旗下的智能手機上等等。

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手勢識別怎么實現(xiàn)

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手勢控制離不開感應(yīng)設(shè)備、處理芯片和算法這些基本要素，目前手勢識別動作捕捉主要有三種實現(xiàn)方法：

01

飛行時間技術(shù)（Time of Flight）

又稱為飛行時間法3D成像。這種技術(shù)需要配備具有發(fā)射和接收脈沖光的3d相機模塊。首先相機模塊發(fā)射脈沖光線，由于不同距離處的手指接收到光線照射的時間不同，從而光線返回到接收模塊的時間也不同。根據(jù)不同的返回時間，處理芯片可計算出不同手指的具體位置，從而識別手勢。

02

結(jié)構(gòu)光技術(shù)

首先利用激光發(fā)射器將結(jié)構(gòu)光投射至前方的人體表面，再使用紅外傳感器接收人體反射的結(jié)構(gòu)光圖案。處理芯片根據(jù)接收圖案的位置和形變程度計算人體的空間信息，再結(jié)合一定的算法進行深度計算，即可識別手勢。

03

毫米波雷達

發(fā)射無線電波，然后接收回波，處理芯片根據(jù)收發(fā)時間差實時計算目標位置數(shù)據(jù)。比較不同時間段手指位置，并與內(nèi)置數(shù)據(jù)比較，從而識別手勢。

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毫米波雷達的機會

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在眾多手勢識別技術(shù)中，毫米波雷達的優(yōu)勢無疑是較為突出的。早在2016年，谷歌就推出了基于毫米波技術(shù)的Project Soli手勢識別方案。

圖片源于網(wǎng)絡(luò)

毫米波雷達手勢識別通過無線信號檢測空中手勢，人手不需要與接觸屏幕，從而提供了新的交互維度。

相比于基于光學(xué)的手勢識別，毫米波雷達手勢識別功耗低，且不受環(huán)境影響，可靠性更高。

相對于攝像頭，毫米波雷達可以更好地保護客戶隱私，而且算法簡單不需要GPU以及神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的支持，因此反應(yīng)更快功耗更低。

此外毫米波雷達由于穿透性強，惡劣環(huán)境下依然可以有效工作，而且也不受光線影響，夜晚也能使用，抗干擾能力很強。

基于上述優(yōu)勢，毫米波雷達成為呼聲最高的手勢識別路徑可謂意料之中。

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全耀TRMK311

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TRMK311裸板

全耀毫米波雷達TRMK311是一款通過發(fā)射和接收24GHz毫米波來感應(yīng)目標方位探測的傳感器模塊，可以實時準確輸出探測目標的距離、速度、方位能量等信息數(shù)據(jù)。

產(chǎn)品參數(shù)

TRMK311適用于智能家居（如空調(diào)、風(fēng)扇、智能馬桶等）、車載雷達預(yù)警（如兩輪車）以及智能安防領(lǐng)域。

隨著非接觸人機接口的快速發(fā)展，尤其是在后疫情的今天，手勢識別技術(shù)顯得愈發(fā)重要，過去科幻電影中用手勢隔空操控屏幕的畫面，如今正成為生活中的現(xiàn)實，它賦予人們前所未有的創(chuàng)新體驗。

對于人類的科技發(fā)展而言，更加人性化和便捷才是技術(shù)不斷變化的最終目的，手勢識別技術(shù)的不斷精進正是大勢所趨。