ME-C2400 Vuorovaikutustekniikan studio

Transkriptio

1 Luent ME-C2400 Vurvaikutustekniikan studi Ryhmätöiden aiheet ja ryhmäjak Laitetekniikkaa ryhmätöitä varten esineiden ptinen tunnistaminen vima- ja kiihtyvyysanturit sykkeen mittaaminen LED-valt syvyyskamera (Kinect) è MyCurses Tapi Takala

2 Työaiheita (tähän mennessä) ja mahdllisia teknlgiita Mieliala sundtrack kuinka mielialaa mitataan? bisensrit, liikkuminen? Urheilulajien mittaaminen pelaajan/pelivälineen liikkeen seuranta kamera tai kiihtyvyysanturi Kinect pelit syvyyskamera helpttaa khteen tunnistamista Smart fridge tunnistaa jääkaapin sisällön ja muistuttaa täyttämisestä esineiden ptinen tunnistaminen Rakennuksen mittaaminen ihmisten leskelu esim, rukajnssa tms. kameraseuranta Heittelypeli tunnistaa suuk peliväline (ikea tai virtuaalinen) khteeseen liikkeen seuranta, vrt. edelliset Olkkarin melutasn ja ihmisten määrään reagiva hjelma äänen vimakkuuden seuranta è ks. luent ääni, eleet... Eleisiin perustuva tashyppely-, kamppailu- tai muu peli liikkeen seuranta, vrt. edelliset 2 HCI studi 2016

3 Esineiden tunnistaminen Hahmntunnistus videkuvasta yleisessä tapauksessa vaikea ngelma, helpttuu js rajallinen määrä selkeästi erilaisia (mut, väri) khteita esim. käsien/kasvjen erttaminen värin perusteella Optisten markkerien (tag) avulla valpöydällä (2D) vapaasti (3D) perpektiivikuvan sivututtaana myös tagin paikka ja asent (suhteessa kameraan) Elektrnisten tunnistimien (RFID) avulla mikrsiru, jhn kdattu tunnistettavaa tieta avain- ja matkakrtit, varkaudenesttarrat, yms. vaatii elektrnisen lukulaitteen 3 HCI studi 2016

4 Syvyyskamera Kinect Suunniteltu pelikneen (XBx) hjaimeksi Laite mittaa tavallisen videkuvan lisäksi pisteille myös etäisyyden perustuu infrapunavallla heitettyyn mittauskuvin tulksena pisteittäinen 3D-kuva Etäisyyden perusteella vi irrttaa khteita tisistaan/ympäristöstä paremmin kuin pelkästä 2D-kuvasta Käyttöliittymäsvelluksia esim. ihmishahmn sijainti, asent ja eleet Hum. tämä luent kskee Kinectin ensimmäistä versita (2010), uusi Kinect 2 tullut vasta kekäyttöön 4 HCI studi 2016

5 Kinect: humiitavaa käytännössä Tarkkuus heikmpi kuin tavallisella kameralla Etäisyyskamera näkee hiukan eri kuvan kuin vide (jää varjja) Kirkas ympäristön val (esim. aurink) häikäisee mittauksen Timivuus riippuu tietkneen ja hjelmistn versiista!!! 5 HCI studi 2016

6 Ohjelmakirjastja Kinectille Open Kinect fr Prcessing (Daniel Shiffman) perustiminnt datan saamiseksi maan hjelmaan SimpleOpenNI ( = OpenNI/NITE svitettuna Prcessingille ) analysi kuvasta ihmishahmn "luurangn" sien asennt ja sijainnit vain karkea hahm, ei esim. srmia tunnistus vaiheittain, aluksi kalibrinti häiriöitä, js kk keh ei näy kuvassa 6 HCI studi 2016

7 Kiihtyvyysanturit (accelermeter, g-sensr) Mittaa juseen kiinnitettyn massan (m) liikettä inertian vaikutuksesta js anturin runk liikkuu kiihtyvällä npeudella, jää irtmassa jälkeen siirtymä (x) verrannllinen kiihtyvyyteen (a) HUOM. sama vaikutus js laite n vimakentässä (gravitaati) Pyörimiskulmanpeutta (ω) vidaan mitata samantapaisella laitteella (gyr) Nykyisin tteutettu mikrsirutekniikalla (MEMS), jllin laite n hyvin pieni samassa paketissa usein eri antureita khtisuriin suuntiin (2D, 3D, 6-DOF) Npeus saadaan integrimalla kiihtyvyyttä, paikka integrimalla npeutta ngelmana pientenkin virhelukemien kasaantuminen è vaatii kalibrintia mniultteisessa tapauksessa (2D/3D) asennn muutkset kytkeytyvät mukaan laskennallisesti haastavaa è svelluksissa kannattaa rajittaa vapausasteita Svelluksia: kallistus (tilt sensr), törmäysten havaitseminen (äkillinen kiihtyvyys), npeiden liikkeiden seuranta (yhdistettynä hitaampaan absluuttiseen paikannukseen), jne. 7 HCI studi 2016

8 Vima- ja ksketusanturit Yleensä perustuvat viman (tai paineen) aiheuttamiin mudnmuutksin anturissa è materiaalin resistiivisten tai kapasitiivisten minaisuuksien muutksia Frce sensing resistr (FSR) mnia svelluksia: paine, ksketus, taivutus, jne. mittaa painetta, erttelukyky hyvä absluuttinen tas ei pysyvä Kapasitiivinen tunnistus materiaalista riippuen paine- tai ksketusherkkä esim. ksketusnäytöissä Muita periaatteita, ks. Tasapainlauta / vaaka: kussakin nurkassa paineanturi lukemien summa = kknaispain, suhteista vidaan laskea kallistus 8 HCI studi 2016

9 Muita laitteita Ohjattavat LED-valt Light Emitting Dide (LED) päästää sähkövirtaa vain tiseen suuntaan läpi listaa vala hyvin pienellä sähkötehlla yksittäiset lamput hjattavissa suraan esim. Arduinn digital utput'sta ismpi kknaisuus hjattavissa yhdellä signaalilla, kun jka lampussa ma hjausyksikkö è digitaalinen hjauskdi määrittelee, mitä lamppua säädetään Muita sensreita 9 mitä prjekteissa tarvitaan??? HCI studi 2016

10 Pulssin (heart rate, HR) mittaus Sähköisesti (EKG) 10 sydämen timinta aiheuttaa rinnassa pieniä jännite-erja, jtka vahvistetaan ja mitataan urheilukäytössä sykevyö, liitettävissä langattmasti esim. älyrannekkeeseen tai puhelimeen ratkaistava: kmmunikinti laitteen ja tietkneen välillä Optisesti ihn värin muutksista punaisen veren määrä ihssa riippuu paineesta ja happipitisuudesta mitattavissa valn läpäisevyytenä sairaalakäytössä ksimetri erillisenä laitteena rakennettavissa itse Ledin ja valtransistrin avulla, mutta vaatii vahvistimen ja signaalin sudattamisen saatavissa myös kaikki sat sisältävänä sensrina periaatteessa havaittavissa jpa videkameralla HCI studi 2016