智能手表用户或将实现用手指在半空中书写文本

发布时间：2022-01-13 19:46:46来源：IEEE电气电子工程师

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智能手表因其紧凑的尺寸和广泛的功能而越来越受欢迎，可用于从发短信到跟踪健身数据等许多事情。然而，将智能手表放在手边（字面意思）的便利性同样也伴随着一个不便之处——即只能用一只手在智能手表上输入文本。

但是，中国的一组研究人员指出了一种新颖的解决方案，智能手表用户可以简单地用手指在他们面前的半空中书写文本，而无需任何界面显示。研究人员开发并测试了他们提出的方法，将其称为AirText，并与几名志愿者一起在2021年11月23日发表在IEEETransactionsonMobileComputing上的一项研究中对其进行了描述。

虽然语音到文本输入似乎是解决将文本输入到智能手表的问题的明显解决方案，但依赖音频输入涉及许多问题。例如，当用户处于具有大量背景噪音的环境中时，或者当用户希望将他们的消息内容保密，让其他人听不到时，语音到文本的转换方法并不理想。同时，仅用一只手输入文本既慢又麻烦。

WeiDong，浙江大学计算机学院教授，和他的同事为AirText设想了一种更简单的方法，并试图创建该应用程序。

“AirText的目标是推断指尖在空中书写的文本，仅使用[惯性测量单元(IMU)]读数，例如来自手腕上的智能手表的加速度计、陀螺仪和磁力计作为输入，”WeiDong解释道。

然而，开发AirText的一个主要挑战在于理解用户在拼写字母时手腕的运动如何与指尖的运动相对应。“[当你用指尖在空中书写]一个字符时，手腕和指尖的运动不一定相同，”Dong指出。“事实上，正如我们在研究中所展示的，它们是完全不同的。”

为了解决这个问题，WeiDong和他的同事使用了一个名为LeapMotion的程序，该程序能够使用红外传感器跟踪手指的运动。八名志愿者使用五种不同的智能手表拼出超过25,000个字符，而LeapMotion收集了他们手腕和手部运动的数据。然后将数据输入AI模型，以推断用户的手腕运动与他们用指尖拼出的字符之间的关系。

结果表明，无论佩戴何种智能手表或用户独特的书写风格，AirText都可以有效地支持在空中书写文本。志愿者使用AirText的平均打字速度为每分钟8.1个单词，平均单词错误率在3.6%到11.2%之间。

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为了加快书写过程，AirText可以尝试预测用户试图拼写的单词，就像当前智能手机上的单词预测软件程序一样。用户可以将手表向右或向左倾斜以选择建议的单词，或摇晃手表以指示退格。

但是，目前存在的一个限制是AirText用户必须在拼写单个字符之间进行短暂的停顿。“这种方法会减慢输入速度，”WeiDong说，并指出他的团队正在探索消除这种暂停需要的方法。

WeiDong指出，他的团队也有兴趣在未来的某个时候将AirText商业化。他说：“我们将与智能手表制造商和智能手表应用程序开发商共同商讨，看看如何将技术应用到他们的产品中。”

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