Các nhà nghiên cứu phát triển thuật toán nhận dạng cử chỉ tay mới

Một nhóm các nhà nghiên cứu do Zhiyi Yu của Đại học Sun Yat-sen dẫn đầu đã phát triển một thuật toán nhận dạng cử chỉ tay mới phức tạp, chính xác và có thể áp dụng.

Cử chỉ tay đang ngày càng được áp dụng cho các tương tác giữa con người và máy tính, và những tiến bộ gần đây trong hệ thống camera, phân tích hình ảnh và học máy đã cải thiện đáng kể khả năng nhận dạng cử chỉ dựa trên quang học.

Tuy nhiên, các phương pháp hiện tại đang phải đối mặt với nhiều thách thức do hạn chế về độ phức tạp tính toán cao, tốc độ thấp, độ chính xác thấp và số lượng cử chỉ có thể nhận dạng thấp.

Thuật toán mới được nhóm phát triển nhằm mục đích vượt qua những hạn chế này, và nó đã được mô tả chi tiết trong một bài báo được xuất bản trên tạp chí Journal of Electronic Imaging.

Khả năng thích ứng với các loại tay khác nhau

Một trong những khía cạnh ấn tượng nhất của thuật toán là khả năng thích ứng với các loại tay khác nhau.

Nó đầu tiên cố gắng phân loại loại tay của người dùng thành ba loại: tay nhỏ, tay bình thường hoặc tay rộng.

“Các thuật toán đơn giản truyền thống thường gặp phải tỷ lệ nhận dạng thấp vì chúng không thể xử lý các loại tay khác nhau.

Bước nhận dạng trước

Phương pháp của nhóm cũng dựa trên việc sử dụng một “tính năng tắt” để thực hiện bước nhận dạng trước.

Thuật toán nhận dạng có thể xác định một cử chỉ đầu vào trong số chín cử chỉ có thể, nhưng việc so sánh tất cả các tính năng của cử chỉ đầu vào với các mẫu lưu trữ cho tất cả cử chỉ có thể là rất tốn thời gian.

Để vượt qua điều này, bước nhận dạng trước tính toán tỷ lệ diện tích của tay để chọn ba cử chỉ có khả năng cao nhất trong số chín cử chỉ có thể.

“Bước nhận dạng trước không chỉ giảm số lượng tính toán và tài nguyên phần cứng yêu cầu mà còn cải thiện tốc độ nhận dạng mà không ảnh hưởng đến độ chính xác,” Yu nói.

Thuật toán đã được thử nghiệm trên một bộ xử lý PC thương mại và một nền tảng FPGA sử dụng camera USB.

Nhóm đã kêu gọi 40 tình nguyện viên thực hiện chín cử chỉ tay nhiều lần, và 40 người khác được sử dụng để xác định độ chính xác của hệ thống.

Hệ thống đã chứng minh rằng nó có thể nhận dạng cử chỉ tay trong thời gian thực với tỷ lệ chính xác trên 93%.

Điều này là đúng ngay cả khi hình ảnh cử chỉ đầu vào được quay, dịch chuyển hoặc缩放.

Các nhà nghiên cứu cho biết họ sẽ tập trung vào việc cải thiện hiệu suất của thuật toán trong các điều kiện ánh sáng khác nhau, cũng như tăng số lượng cử chỉ có thể.