手势识别技术逐渐成熟　市场极具发展潜力

人机界面正在朝向非接触式的方向发展，包括语音识别与手势识别成为当前的重点发展技术，尤其是手势识别不须接触到设备，也不会发出声音干扰到周遭环境，逐渐受到使用者的欢迎。本文将为您介绍手势识别技术的发展概况与相关的解决方案。

手势识别技术具有无可取代的优势

人机界面从最早期的打孔纸带、键盘、鼠标、触控，逐渐朝向非触摸式技术发展，其中两大主流技术便是语音识别与手势识别，被归类为非触摸用户界面（Touchless User Interface, TUI）。语音识别最自然且相当直觉，诸如Google Home和Amazon Alexa之类的语音控制智能扬声器是TUI的典型示例，通过说出命令，您可以控制这些设备，而无需依靠触摸，但是语音识别在吵杂环境中容易造成误判，或是在安静的公共空间中容易打扰到别人，也有隐私外泄的疑虑，比较适用在私人环境下使用。

另一方面，随着手势识别技术的逐渐成熟，具有手势识别功能的电子设备也越来越多。顾名思义，手势识别旨在识别人类的身体运动或“手势”。例如，以特定方式在设备前挥动手以告诉它启动特定的应用程序，诸如此类的手势识别经常出现在智能手机和平板电脑中。

尽管有许多不同类型的手势识别技术，但它们都具有基于将人类运动识别为输入形式的基本原理，这类设备具有一个或多个传感器（或摄像头）来监视用户的运动，当它检测到与命令相对应的运动时，将以适当的输出进行响应，列如用于解锁设备、启动应用程序、更改音量等。

相对于触摸式人机界面，手势识别技术具有那些好处呢？首先，手势识别不会磨损设备或其组件，使用传统的QWERTY键盘或是触摸屏界面，都将不可避免地导致设备磨损。此外，触摸屏界面在潮湿的环境中、用户戴着手套或者很难接触控制面板的情况下都不能使用。然而，利用手势识别，无需直接触摸或以其他方式与设备接触就可以执行输入，将可避免设备磨损的状况发生，您只要将手或手指移到传感器的前面，它便会做出相对的响应。

手势识别还为输入方式的全新世界打开了大门，用户不仅可以使用传统的输入形式，还可以尝试其他基于手势的输入形式，有些设备甚至允许用户设置自己的手势。除了智能手机和平板电脑，手势识别还可以应用在建筑和工业控制面板、汽车信息娱乐中心、视频游戏机的人机界面中。

手势识别解决方案加快产品开发速度

非触摸的手势识别系统在汽车用户界面中变得越来越重要，因为它们提高了安全性和舒适性，这种界面使驾驶员可以在与其他控件（例如，音频和空调）进行交互的同时专注于驾驶，从而提高驾驶员的安全性和舒适性。

在过去的十年中，已经导入了许多基于视觉的动态手势识别算法。为了识别手势，使用了不同的技术，不过，虽然各种计算机视觉算法已将彩色和深度相机用于手势识别，但是在广泛变化的光照条件下，对来自不同主体的手势进行可靠的分类仍然具有挑战性。

为了提高分类精度，必须采用具有多模式传感器的手势识别方法，例如NVIDIA使用3D卷积神经网络（Convolutional Neural Networks, CNN）将手部区域的RGBD数据与上身骨骼运动数据相结合，通过结合梯度直方图（Histogram of Gradient, HOG）功能和支持向量机（Support Vector Machines, SVM）分类器以提供最佳性能，融合了来自深度、颜色和雷达传感器的手势信息，来共同训练卷积神经网络，在广泛变化的光照条件下成功进行手势识别。

ADI公司也推出一种用于手势识别的光学传感器，可通过单个传感器测量对象的位置、距离和手势，相比现有解决方案具有更佳的检测精度和可靠性。以往需要多个传感器的竞争型解决方案通常精度较低，因为传感器从不同角度“看到” 的对象都有所不同，使得信号难以组合。ADI的ADUX1020光学传感器使用的单点检测改善了应用的可靠性，同时所需组件数更低，因而为系统开发人员降低了设计复杂性和成本。

除了单点检测之外，ADI的ADUX1020光学传感器还具有很高的环境光抑制能力，从而可以在恶劣的光照条件下提供可靠而精确的操作，这同样使得最终用户的应用体验更为可靠。其他光学传感器经常会受到来自全日照、高频LED和荧光灯等光源环境光的挑战，这些情况都有可能中断传感器精确解读手势的能力。

随着手势识别技术克服了复杂环境下的挑战而逐渐成熟，手势识别应用领域将越来越广泛，市场空间将日渐成长，潜力无可限量，当前正是投入相关产品开发的最佳时机。