Le soluzioni IC Time-of-Flight (ToF) per il gesture recognition

Il riconoscimento dei gesti (gesture recognition) è la capacità di un dispositivo di identificare una serie di movimenti del corpo umano. La tecnologia elettronica si basa sull’ausilio di una telecamera e dispositivi IC per l’identificazione e la scansione della scena in un profilo 2D o 3D. La tecnica Time-of-Flight (ToF) consiste nell’invio di un fascio infrarosso sul target da analizzare con conseguente riflessione del segnale processato per mezzo di un’elettronica di ricezione. Le varie soluzioni IC, con l'ausilio di algoritmi software per il riconoscimento dei gesti, creano una mappa di profondità delle immagini ricevute, rispondendo in real time ai movimenti del corpo. Gli algoritmi dispongono anche di una serie di funzioni matematiche per il riconoscimento facciale, vocale e oculare. Il vantaggio principale della tecnologia di riconoscimento gestuale è il non contatto fisico tra l'individuo e il sistema di controllo. In questo articolo analizzeremo le varie soluzioni IC Time-Of-Flight che il mercato ci mette a disposizione

Introduzione

I principali campi di applicazione della tecnica del riconoscimento dei gesti sono rappresentati dal settore automotive, del gioco e dell’elettronica di consumo. Come previsto, l'adozione della tecnica gesture recognition è attesa anche in altri settori quali la difesa e la medicina. Secondo l'ultima ricerca di mercato, l'applicazione in elettronica di consumo potrebbe guidare il mercato globale tra il 2015 e il 2020 a causa della massiccia commercializzazione delle tecnologie di smartphone, tablet, televisori intelligenti e console di gioco. Nel settore automotive, il riconoscimento dei gesti è in fase di test con gli sforzi concentrati verso l'integrazione della tecnologia all’interno di automobili che consentirebbe al conducente di controllare l'aria condizionata, l'impianto stereo, climatizzatore e GPS insieme ad altre funzionalità offrendo nello stesso tempo una maggiore sicurezza. I sensori infrarossi sono installati vicino alla leva del cambio per evitare l’utilizzo accidentale da parte di altre persone presenti all’interno. La tecnologia di rilevamento 3D è ancora nelle prime fasi di sviluppo. Per stabilire la leadership e la quota di mercato nei settori emergenti, molte aziende stanno investendo nelle proprie soluzioni. Per soddisfare le diverse esigenze, molti produttori di VCSEL (Vertical Cavity Surface Emitting Laser) offrono soluzioni che possono essere altamente personalizzate per soddisfare la precisione, potenza, dimensioni, package, e vincoli specifici di costo. I sensori presenti nel mercato si basano sulla tecnologia ToF (figura 1 e 2) oppure quella Radar, in alcuni casi troviamo soluzioni che comprendono IC di prossimità. In particolare Microchip Technology con la loro nuova tecnologia GestIC che consente il riconoscimento di informazioni gestuali 3D mobile-friendly attraverso la variazione di campo elettrico.

Figura 1: Principio base di un sistema di riconoscimento gestuale IR

Le soluzioni commerciali attraverso IC e kit di sviluppo consentono inoltre la prossima generazione di sistemi di visione in tempo reale per la robotica e il settore building automation.

Figura 2: Layout di un riconoscimento gestuale ToF

Time-Of-Flight (ToF)

Una telecamera ToF ha l’obiettivo di scansionare una intera immagine di una scena; essa è costituita da un trasmettitore: un blocco di illuminazione che [...]

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