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手機即時翻譯手語!Google AI實驗室推即時手部追蹤技術

2019-08-20 20:31INSIDE

▲Photo Credit: 取自Google AI實驗室官網
▲Photo Credit: 取自Google AI實驗室官網
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全世界有數百萬人使用手語進行交談,手語早已是重要語言之一;但目前為止,能夠捕捉手語複雜手勢並即時翻譯成口語的相關技術,進展仍然有限,而 Google AI 實驗室則推出即時手部追蹤新技術,可望協助手語和口語族群彼此溝通。

誰說一定要大數據?Google 選擇先讓機器辨識「手掌」

根據 TechCrunch 報導,過去如果要讓手語即時翻譯成口語,通常得在桌機環境裡進行。因為使用手語時,手勢可能會遮住自己的手指、手掌,或是手會抖動;再加上手語的手部動作通常很細微,有時候打手語的速度也很快,就算同時採用多個攝影鏡頭,這些辨識對機器視覺來說,都屬於高強度挑戰任務,較難在手機或行動裝置環境中進行追蹤、辨識、分析並即時翻譯。

為了解決目前困境,在強調大數據的現在,Google AI 實驗室則反其道而行,在一定程度上減少數據量,降低機器視覺辨識的周轉時間。他們先放棄讓系統檢測整體手部位置、大小,只讓系統去捕捉「手掌」,因為手掌大小通常固定,且是方形,可以避免系統得處理矩形或其他特殊圖像所帶來的辨識困擾。

當識別手掌後,其延伸出去的手指就可以被個別分析,依據所設定的 21 個座標,分析出指關節、指尖與手掌的距離,甚至根據手掌的大小、角度,推測出目前手勢的形狀。

為了達到這樣的手指識別,Google AI 實驗室得事先用人工方式,一個個把不同手勢、不同照明情況下的 3 萬張手部圖像都加上這 21 個座標點,以利後續的機器學習。畢竟,所有人工智慧的起點,都來自於人類自己先下苦工、打地基。

▲Photo Credit: 取自Google AI實驗室官網
▲Photo Credit: 取自Google AI實驗室官網
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之後,透過機器學習,手語動作就可以跟已知的手勢相比對,從字母和數字的手語符號對應到所指語言。這種方式可以讓手語辨識直接在一般手機上運作,不需要在桌機環境或雲端環境進行。

目前 Google 還沒把這些研究成果用在任何產品上,因此也開放原始碼,讓有需要的人都可以自行取用。

未來挑戰:手語包含雙手、臉部表情,各地手語系統也大不同

平心而論,Google AI 實驗室的手語辨識技術已經往前邁了一大步,但手語是成熟、複雜且含有豐富訊息的系統,手語也不只是單一隻手的手勢,同時還得運用雙手、臉部表情以及其他線索來進行溝通,因此未來可能還是需要搭配強大硬體,才能真正達到「手語即時翻譯」。

此外,Google AI 實驗室的手語辨識可能僅適用於美國手語(American Sign Language;ASL),因為美國手語是用手指打出從 A 到 Z 的 26 個字母,再對應到英文拼音來理解意思。但就像口語有不同系統,世界上也有不同手語系統,並不是每種手語系統都像美國手語一樣屬於拼音語系。

以台灣手語來說,就像中文詞彙一樣,台灣的「自然手語」象形意象較強,如果要採用機器視覺辨識,可能難度更高。

▲美國手語是用手指拼出26個英文字母。Photo Credit: Shutter...
▲美國手語是用手指拼出26個英文字母。Photo Credit: Shutterstock/ 達志影像
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《本文作者Heemie,原文刊登於合作媒體INSIDE,聯合新聞網獲授權轉載。》

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