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Pesquisadores do Instituto de Tecnologia de Massachusetts (MIT) revelaram um novo fone de ouvido de realidade aumentada com visão de raio-X apelidado de “X-AR”, que permite ver coisas que estão ocultas.

A fone permite que os usuários encontrem itens que estão dentro de caixas fechadas, sob pilhas ou atrás de oclusões, segundo para Fadel Adib, autor sênior do X-AR e professor associado do Departamento de Engenharia Elétrica e Ciência da Computação do MIT.

O dispositivo usa sinais sem fio e visão computacional para permitir que os usuários percebam coisas que são invisíveis ao olho humano. Ele combina “novos designs de antena, algoritmos de processamento de sinal sem fio e AIfusão baseada em diferentes sensores”, dizer pesquisadores.

Estou animado para compartilhar uma nova invenção super legal do meu laboratório no MIT: o primeiro headset de Realidade Aumentada do mundo com visão de raio-X. Este novo fone de ouvido AR permite que os usuários vejam coisas que estão escondidas e ajuda as pessoas a encontrar e recuperar itens perdidos pic.twitter.com/wQYY9weDSF

—Fadel Adib (@fadeladib) 27 de fevereiro de 2023

Como funciona o X-AR?

De acordo com estudo, o sistema usa sinais de radiofrequência (RF) que podem passar por materiais comuns, como caixas de papelão ou recipientes de plástico, para encontrar objetos ocultos que foram rotulados com etiquetas de radiofrequência. As tags refletem os sinais enviados por uma antena de RF.

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O X-AR pode direcionar o usuário enquanto ele caminha por uma sala em direção ao local do objeto, que aparece como uma esfera transparente na interface de realidade aumentada. Assim que o item estiver na mão do usuário, o fone de ouvido verifica se ele pegou o objeto correto.

“Todo o nosso objetivo com este projeto era construir um sistema de realidade aumentada que permitisse ver coisas que são invisíveis – coisas que estão em caixas ou cantos – e, ao fazer isso, pode guiá-lo em direção a elas e realmente permitir que você veja. o mundo físico de maneiras que não eram possíveis antes”, dito Adeus.

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Os pesquisadores testaram o X-AR em um ambiente semelhante a um armazém. Os resultados mostram que o dispositivo pode localizar itens ocultos com uma precisão de menos de 9.8 centímetros, em média. E verificou que os usuários pegaram o item correto com 96% de precisão.

“X-AR é muito preciso”, os pesquisadores escreveu. “[Ele] é bem-sucedido em estender os sistemas AR para a percepção fora da linha de visão, com implicações importantes para aplicações de armazenamento, varejo, atendimento de comércio eletrônico e manufatura.”

Fazendo o fone de ouvido de visão de raio-x

Ao criar a visão de raios-X habilitada realidade aumentada fone de ouvido, os pesquisadores primeiro equiparam um fone de ouvido existente com uma antena leve que poderia se comunicar com itens marcados por RF. O fone de ouvido usa hologramas para guiar os usuários em direção aos itens desejados e verificar quando eles os pegaram.

“Um grande desafio foi projetar uma antena que se encaixasse no fone de ouvido sem cobrir nenhuma das câmeras ou atrapalhar seu funcionamento. Isso importa muito, pois precisamos usar todas as especificações do visor”, disse Aline Eid, coautora e professora assistente da Universidade de Michigan.

Os pesquisadores usaram uma antena de loop flexível e leve e experimentaram “alterando gradualmente sua largura e adicionando lacunas, ambas as técnicas que aumentam a largura de banda”. Eles otimizaram a antena enviando e recebendo sinais quando conectados ao visor do fone de ouvido.

Com uma antena eficaz instalada, a equipe se concentrou em usá-la para localizar itens marcados com radiofrequência. Eles aproveitaram uma técnica conhecida como radar de abertura sintética (SAR), que é semelhante à forma como os aviões visualizam objetos no solo, de acordo com relatórios do MIT.

O X-AR faz medições com sua antena de vários pontos “à medida que o usuário se move pela sala e depois combina essas medições”, diz o estudo.

“Como não existe nada parecido com isso hoje, tivemos que descobrir como construir um tipo de sistema completamente novo do começo ao fim”, detalhou Fadel Adib, autor sênior do artigo.

“Na realidade, o que criamos é uma estrutura. Existem muitas contribuições técnicas, mas também é um modelo de como você projetaria um headset AR com visão de raio-X no futuro.”

O dispositivo utiliza dados visuais da capacidade de rastreamento automático do fone de ouvido para construir um mapa do ambiente e determinar sua localização dentro desse ambiente. À medida que o usuário caminha, ele calcula a probabilidade da etiqueta de RF em cada local.

A probabilidade será maior no local exato da tag, então ela usa essa informação para localizar o objeto oculto. Depois que o X-AR localiza o objeto e o usuário o pega, o fone de ouvido precisa verificar se o usuário pegou o objeto certo, de acordo com a equipe.

A pesquisa é intitulada “Augmenting Augmented Reality with Non-Life-of-Sight Perception. Ele será apresentado no USENIX Symposium on Networked Systems Design and Implementation em Boston, EUA, em abril.

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