智能桌布能识别水果并帮助寻找物品

作者: Te-Yen Wu

来源: EurekAlert

发布日期: 2020-10-29

达特茅斯学院和微软研究的研究人员设计了一种名为Capacitivo的智能织物,能够检测并识别非金属物体,如水果和信用卡。该系统通过感应电荷变化来识别物体,并利用机器学习技术进行数据比较。测试显示,系统在识别水果和液体容器状态方面表现出色,但在识别信用卡等物体时准确性较低。

研究人员设计了一种智能织物,可以检测从鳄梨到信用卡的非金属物体,根据达特茅斯学院和微软研究的一项研究。这种名为Capacitivo的织物通过感应电荷的变化来识别不同形状和大小的物品。研究描述和演示视频在ACM用户界面软件和技术研讨会(UIST 2020)上展示。这项研究有可能改变人们通过日常软织物对象与计算互动的方式,研究的高级研究员杨兴东教授说。现有的织物传感技术通常依赖于用户触摸等输入。

新的交互系统依赖于一种“隐式输入”技术,在这种技术中,织物不需要被感应的物体采取行动。

织物系统通过其电极中电荷的变化来识别物体,这种变化是由物体电场的变化引起的。电荷的差异可以与物体的材料类型、大小和接触面积的形状有关。通过机器学习技术,系统将检测到的电荷信息与存储在系统中的数据进行比较。能够识别非金属物体,如食品、液体、厨具、塑料和纸制品,使该系统独特。能够感应非金属物体是智能织物的一个突破,因为它允许用户以全新的方式与各种各样的日常物品互动,研究的主要作者吴特彦说。

在研究中,测试了20个物体在“智能桌布”上。这些物体在大小、形状和材料上各不相同。团队还包括一个水杯和一个碗,以测试系统识别容器满度的可靠性。总体而言,该系统在测试中达到了94.5%的准确率。该系统在区分不同水果(如猕猴桃和鳄梨)方面特别准确。液体容器的状态也相对容易确定。在补充研究中,系统能够区分不同类型的液体,如水、牛奶、苹果酒和苏打水。

对于在织物上不留下明显足迹的物体,如信用卡,系统的准确性较低。

设计原型具有由导电织物制成的菱形电极网格,附着在棉布上。电极的大小和它们之间的距离被设计为最大化感应区域和灵敏度。当织物识别出物体或物体的状态时,智能织物可以触发所需的动作或提示。研究人员预计,该系统可以服务于各种功能,包括帮助寻找丢失的物体、提供警报或通知,并向其他智能系统提供信息,如饮食追踪器。该系统甚至可以通过提供食谱建议和准备说明来协助烹饪。

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