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这款LIDAR智能音箱用眼睛想象Alexa

导读 英特尔支持的一组研究人员建议,激光雷达现在可能最出名的是为自动驾驶汽车提供动力(并激怒了埃隆马斯克),但同样的技术可以改善我们与智能
2021-11-09 11:11:12

英特尔支持的一组研究人员建议,激光雷达现在可能最出名的是为自动驾驶汽车提供动力(并激怒了埃隆马斯克),但同样的技术可以改善我们与智能扬声器的交互方式。当 SurfaceSight 了解周围的事物(包括物体和手部识别)时,它们会推测出更有用的物联网设备的潜力。

目标是为现有的智能扬声器及其运行的应用程序提供一些情境意识。通过在紧凑型激光雷达传感器上堆叠 Amazon Echo 或 Google Home Mini,卡内基梅隆大学的研究人员 Gierad Laput 和 Chris Harrison 展示了这些设备如何根据附近物体的形状和运动进行推断。他们将在今天的 ACM CHI 上展示他们的发现。

LIDAR 使用激光进行测距,有效地将不可见光从物体上反射回来,然后根据光反射回来的时间构建点云图。虽然它通常与自动驾驶汽车项目相关,能够创建周围区域的实时计划对于避开交通或行人很有用,但它也常用于机器人技术、无人机和其他应用程序。

重要的是,它也进入了相对可负担性的领域。虽然用于汽车应用的高范围和高精度 LIDAR 仍然相对昂贵——制造商希望通过新的生产工艺改变这一点——但可以使用更小、更实惠的传感器。例如,SurfaceSight 依赖于低于 100 美元的单位,研究人员推测固态激光雷达的更广泛可用性只会进一步降低这一点。

对于 SurfaceSight,应用是多种多样的。一种可能性是使用手指和手进行手势输入;或者,智能扬声器可以跟踪智能手机何时放在附近的桌子上,然后自动识别为用户打算播放音乐。

由于 SurfaceSight 还可以估计一个人面对的方向,因此当用户主动指向说话者的方向时,它可以优先识别命令。建议,在无法通过背景音频听到语音命令的情况下,这可能会有所帮助。还支持定义的边界区域,仅在其中识别手势,甚至可以通过手势建立这些边界区域。

识别平面也不必是水平的。在另一个演示中,SurfaceSight 可以通过集成到智能恒温器中的激光雷达跟踪墙壁的运动。这可以识别对墙壁的敲击、滑动和圆周运动,有效地将表面变成一个扩展的控制板。沿着Google Soli 的思路思考,但要在更大的范围内。

SurfaceSight 真正有趣的地方在于它如何使用 LIDAR 识别对象。该团队针对不同的厨房物品(如秤和量杯)以及工具等车间物品对传感器进行了训练。多步骤配方可以使用激光雷达来跟踪正在完成的部分,并自动推进。或者,动作可以与口头请求相关联,以提供更多背景信息,例如摇动量杯的同时询问“这有多少盎司?”

当然,激光雷达确实有其缺点。首先是遮挡问题:传感器依赖于视线。具有相同配置文件的不同对象也可能会混淆 SurfaceSight。研究人员建议可以使用相机甚至反射条码的某种组合来区分它们,如果用户希望系统有效运行,智能扬声器还会警告用户清理周围的区域。

重要的是,尽管 LIDAR 可以非常准确,但它也确实具有隐私优势,例如基于摄像头的计算机视觉系统所没有的。例如,激光雷达传感器无法区分不同的人,也无法用于在家中拍摄照片。

可以公平地说,智能音箱目前处于商品级别,亚马逊和谷歌相互竞争以降低价格。虽然两家公司都押注语音是首选的主要交互方式,但他们这样做是以牺牲其他方式为代价的。在 LIDAR 中烘焙可能不是解决这个问题的唯一方法,但不可否认的是,如果家用集线器式设备知道你在做什么,而不仅仅是你告诉它的内容,它可能会更有用。

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