全耀TTCsensor No.020

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

北京大學(xué)陳剛教授、董浩宇博士認(rèn)為：“元宇宙是利用科技手段進(jìn)行鏈接與創(chuàng)造的，與現(xiàn)實(shí)世界映射與交互的虛擬世界，具備新型社會(huì)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(lái)，對(duì)于向往的虛擬世界，“手勢(shì)識(shí)別技術(shù)”變成了硬需求，各大巨頭開(kāi)始布局這個(gè)賽道，例如：全球芯片巨頭高通對(duì)外證實(shí)已收購(gòu)HINS SAS團(tuán)隊(duì)和其全資子公司手部追蹤和手勢(shì)識(shí)別供應(yīng)商Clay ，布局可商用的手勢(shì)追蹤和手勢(shì)識(shí)別技術(shù)；華為公布研發(fā)許久的“拍照手勢(shì)識(shí)別預(yù)覽”專利，后期有望進(jìn)一步應(yīng)用到旗下的智能手機(jī)上等等。

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手勢(shì)識(shí)別怎么實(shí)現(xiàn)

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手勢(shì)控制離不開(kāi)感應(yīng)設(shè)備、處理芯片和算法這些基本要素，目前手勢(shì)識(shí)別動(dòng)作捕捉主要有三種實(shí)現(xiàn)方法：

01

飛行時(shí)間技術(shù)（Time of Flight）

又稱為飛行時(shí)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(jī)模塊。首先相機(jī)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(shí)間不同，從而光線返回到接收模塊的時(shí)間也不同。根據(jù)不同的返回時(shí)間，處理芯片可計(jì)算出不同手指的具體位置，從而識(shí)別手勢(shì)。

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?qǐng)D案的位置和形變程度計(jì)算人體的空間信息，再結(jié)合一定的算法進(jìn)行深度計(jì)算，即可識(shí)別手勢(shì)。

03

毫米波雷達(dá)

發(fā)射無(wú)線電波，然后接收回波，處理芯片根據(jù)收發(fā)時(shí)間差實(shí)時(shí)計(jì)算目標(biāo)位置數(shù)據(jù)。比較不同時(shí)間段手指位置，并與內(nèi)置數(shù)據(jù)比較，從而識(shí)別手勢(shì)。

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毫米波雷達(dá)的機(jī)會(huì)

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在眾多手勢(shì)識(shí)別技術(shù)中，毫米波雷達(dá)的優(yōu)勢(shì)無(wú)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(shì)識(shí)別方案。

圖片源于網(wǎng)絡(luò)

毫米波雷達(dá)手勢(shì)識(shí)別通過(guò)無(wú)線信號(hào)檢測(cè)空中手勢(shì)，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(shì)識(shí)別，毫米波雷達(dá)手勢(shì)識(shí)別功耗低，且不受環(huán)境影響，可靠性更高。

相對(duì)于攝像頭，毫米波雷達(dá)可以更好地保護(hù)客戶隱私，而且算法簡(jiǎn)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(dá)由于穿透性強(qiáng)，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(qiáng)。

基于上述優(yōu)勢(shì)，毫米波雷達(dá)成為呼聲最高的手勢(shì)識(shí)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(dá)TRMK311是一款通過(guò)發(fā)射和接收24GHz毫米波來(lái)感應(yīng)目標(biāo)方位探測(cè)的傳感器模塊，可以實(shí)時(shí)準(zhǔn)確輸出探測(cè)目標(biāo)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(chē)載雷達(dá)預(yù)警（如兩輪車(chē)）以及智能安防領(lǐng)域。

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

對(duì)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(shì)識(shí)別技術(shù)的不斷精進(jìn)正是大勢(shì)所趨。