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Title in Portuguese: Um novo algoritmo para interação homem-dispositivo portátil multiplataforma baseado em fluxo óptico
Title: A new algorithm for cross-platform human-mobile device based in optical flow
Author: Costa, Rodrigo Carvalho Souza
Advisor(s): Cortez, Paulo César
Keywords: Teleinformática
Percepção visual do movimento
Interação homem-máquina
Issue Date: 6-Sep-2012
Citation: COSTA, R. C. S. Um novo algoritmo para interação homem-dispositivo portátil multiplataforma baseado em fluxo óptico. 2012. 115 f. Tese (Doutorado em Engenharia de Teleinformática)-Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2012
Abstract in Portuguese: A diminuição dos custos de hardware associado ao aumento da capacidade de processamento dos dispositivos portáteis tem causado um crescimento muito acelerado do mercado consumidor no Brasil e no mundo, de maneira que estes dispositivos tornaram-se uma parte indispensável no nosso cotidiano. Contudo, o crescente fator de miniaturização de componentes gerou problemas em relação à interação eficiente com periféricos de entrada e saída tradicionais, como os cursores e o teclado. Assim, para evitar custos adicionais, uma alternativa é utilizar componentes já existentes no dispositivo, como sua câmera integrada. Neste contexto, o objetivo geral desta tese é o desenvolvimento de um novo algoritmo para a interação humano-dispositivo portátil multiplataforma baseado em fluxo óptico. Embora o fluxo óptico de Horn (1981) ser conhecido por ser um algoritmo de extrema complexidade computacional, nesta tese é proposto um conjunto de adaptações neste algoritmo para tornar possível seu processamento em tempo real em dispositivos portáteis. O algoritmo proposto é desenvolvido em C ANSI e embarcado em dispositivos com sistemas operacionais Qualcomm REX, Symbian e Android. O algoritmo implementado é comparado com métodos presentes na literatura especializada para detecção de movimentos através de simulações computacionais e testes de usabilidade. Os resultados mostram que o algoritmo proposto possui um baixo esforço computacional associado a uma efetiva detecção de movimentos, mostrando que é possível o uso do método de Fluxo Óptico como sensor para interação em sistemas embarcados. Além disto, através da metodologia de implementação proposta nesta tese, é possível utilizar as funcionalidades desenvolvidas em diversos tipos de sistemas operacionais.
Abstract: The decrease in hardware costs associated with improvement of processing power of embedded devices has caused a rapid growth of the consumer market, which make these devices an indispensable part of our daily life. However, the miniaturization of these components leads to problems in the usability of mobile devices, especially with traditional input interfaces, such as the cursors and keyboard. One solution to avoid this kind of problem without increase production cost of these devices is use resources available, like the embedded camera. Following this idea, the objective of this thesis is the development of a new multi-platform human-handheld interaction algorithm based in optical flow. Although the traditional optical flow algorithms have high computational effort, in this thesis, adaptations and optimizations of this algorithm are proposed to overcome hardware limitations of embedded systems. The proposed algorithm is implemented in ANSI C and is embedded at devices with Android, Rex and Symbian OS. The implemented algorithm is compared with traditional motion detection algorithm through computational simulations and usability tests. The results shown that the proposed algorithm associates a low computational effort associated with effective motion detection. So it is possible to use the optical flow as sensor to interact with handheld devices. Furthermore, through the implementation methodology of this thesis, is possible use the developed functionalities in various operational systems.
URI: http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/4694
metadata.dc.type: Tese
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