Nova técnica cria reconhecimento de gestos estilo Minority Report

Que tal abrir mão de mouses e teclados na hora de interagir com um computador, usando apenas gestos desenhados no ar para acessar pastas e arquivos, como fazia Tom Cruise há quase 20 anos no filme Minority Report? Graças a cientistas da Universidade Sun Yat-sen, na China, essa tecnologia pode estar mais perto de se tornar realidade.

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Os pesquisadores desenvolveram um novo algoritmo capaz de reconhecer gestos manuais com um bom equilíbrio entre simplicidade, precisão e eficiência. Ao contrário dos métodos atuais, esse sistema não é prejudicado por limitações comuns, como alta complexidade computacional, baixa velocidade ou número reduzido de gestos reconhecíveis.

“Uma das principais características do algoritmo é a adaptabilidade a diferentes tipos de mãos. O sistema tenta primeiro classificar variações entre mãos magras, normais ou largas, com base em três medidas que consideram as relações entre a largura da palma, o comprimento e o tamanho dos dedos”, explica o professor de microeletrônica Zhiyi Yu, autor principal do estudo.

Reconhecimento manual

Após classificar todas as variações possíveis, o algoritmo começa o processo de reconhecimento dos gestos fazendo comparações com amostras do mesmo tipo de mão armazenadas no sistema. Ao utilizar uma biblioteca gestual com modelos correspondentes, os cientistas melhoram a taxa de reconhecimento sem prejudicar a capacidade de processamento do computador.

O tipo de mão do usuário é emparelhado com um banco de dados adaptativo contendo exemplos variados da anatomia humana. Para melhorar ainda mais a precisão, a proporção da área efetiva do gesto é calculada com base em um retângulo de limite mínimo, usado para reconhecer movimentos preliminares e compará-los com as informações armazenadas.

“Algoritmos simples tradicionais tendem a sofrer com as baixas taxas de reconhecimento porque não podem lidar com diferentes tipos de mão. Isso acaba tornando o sistema lento e impreciso, gerando resultados pouco satisfatórios em comparação com outros dispositivos de interação entre máquinas e seres humanos”, acrescenta Yu.

Usando atalhos

O novo método desenvolvido pelos pesquisadores usa os chamados “recursos de atalho” para realizar tarefas de pré-reconhecimento. Embora o algoritmo consiga identificar gestos entre nove amostras possíveis, compará-los com todos os modelos armazenados no sistema seria muito demorado.

Para resolver esse problema, os cientistas criaram um dispositivo que calcula a proporção da área das mãos, selecionando apenas os gestos mais prováveis dentro da biblioteca de amostras. Com isso, o sistema consegue reduzir o número de possíveis movimentos para somente três, garantindo uma precisão muito maior.

Durante os testes realizados em laboratório, os resultados obtidos mostraram que o novo algoritmo conseguiu identificar os gestos das mãos com uma precisão superior a 93%, mesmo com as imagens sendo giradas, torcidas ou redimensionadas durante o processo de reconhecimento dos movimentos.

“O próximo passo será melhorar o desempenho do algoritmo para que ele possa trabalhar em condições de iluminação precária e com um maior número de gestos como base. Essa tecnologia pode abrir caminho para o desenvolvimento de novas formas para controlar equipamentos eletrônicos no futuro”, encerra o professor Zhiyi Yu.

Fonte: SPIE