2014年01月21日08:44
以數學知識為基礎改進檢測算法
Leap公司的手勢輸入裝置也是如此。手勢輸入技術有很多種實現方法，其中有兩種主流方式，分別是用CMOS圖像傳感器捕捉物體反射回來的紅外線從而檢測動作的“TOF（time of flight）”方式和採用“距離圖像傳感器”（一種能測量與物體之間的距離的攝像元件）的方式。
Leap公司首席執行官Michael Buckwald手中拿著檢測裝置。
Leap的手勢輸入技術採用的是TOF方式。前面已經介紹過了，檢測裝置內置的主要部件是CMOS圖像傳感器和紅外線LED，硬件方面沒有大的技術改進。實現高精度動作檢測的關鍵是該公司的共同創始人兼首席技術官（CTO）David Holtz開發的動作檢測算法。22歲取得數學博士學位的他所編寫的“軟件處理負荷輕、精度高”的動作檢測算法是其技術的生命線。
隨著關鍵部件的小型化和性能的提高，面向開發者公開的試制品在公開1年后尺寸減為最初的1/25左右。動作檢測模塊如今已達到可內置於筆記本電腦的水平。Leap的共同創始人兼首席執行官Michael Buckwald表示，“隨著傳感器性能不斷提高，模塊尺寸還有可能進一步減小”。
軟件也在不斷改進，Leap Motion Controller在上市半年內進行了9次功能升級。最新版的軟件中安裝了對檢測出的手和手指進行建模的功能。以前，當物體在檢測裝置的垂直方向上重合時，無法檢測出動作，而最新版則能夠通過推測手的形狀，檢測出重合的手或手指的動作。
Leap公司的目標是，通過上述改進，在很多設備中都導入手勢輸入，而不僅僅是專用動作檢測裝置。比如智能手機、平板電腦、數字家電及車載設備等。該公司已與移動終端及車載設備的開發上進行了多次商談。
可穿戴設備將推動手勢輸入技術發展
最近，有一股潮流將推動手勢輸入技術的普及，那就是佩戴在身上使用的可穿戴設備的開發越來越活躍。可穿戴設備的尺寸小、屏幕也有限，很難採用傳統的鍵盤和觸摸面板操作等輸入方法，因此有可能全面採用手勢輸入等NUI技術。
Leap公司也在探索手勢輸入技術在頭戴式顯示器等可穿戴設備上的應用。Buckwald和Holtz開始開發手勢輸入技術是在2006∼2007年，他們開發該技術的主要原因是，在個人電腦上運行三維建模軟件時，用鼠標和鍵盤操作有一種挫敗感。
“會造東西的人類手指的動作也非常厲害。但由於計算機的輸入手段以二進制為基礎，因此無法實現手勢輸入。比如，在現實世界中，人拿起一個瓶子的動作非常簡單，但要用計算機將其量化就必須要進行復雜的處理。手勢輸入適合在計算機上實現現實世界中的物理體驗”。
從那以后，經過7年左右的開發，Leap的手勢輸入技術終於問世。手勢輸入等NUI技術實際上也是通過以前的研發積累了很多知識的領域。在可穿戴設備推動下，新一代UI技術的開發將以手勢輸入為核心，今后會不斷出現像科幻電影那樣令人震驚的各種解決方案。（作者：高橋 史忠，日經技術在線！供稿）
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