Jefferson Fidelis
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Inteligência Artificial

Sistema de Desenho por Visão Computacional

Desenho sem contato por gestos, usando rastreamento de mãos em tempo real.

Sistema de desenho por rastreamento de mãos desenhando uma linha na tela conforme o dedo se move na frente da câmera
PythonOpenCVMediaPipeNumPy

Problema

Ferramentas de desenho tradicionais exigem hardware de entrada dedicado. O objetivo era testar se apenas uma webcam poderia suportar uma interface de desenho natural e sem contato — útil tanto como experimento de IHC (Interação Humano-Computador) quanto como modelo de interação voltado à acessibilidade.

Solução

Um pipeline de rastreamento de mãos em tempo real que mapeia a contagem de dedos e a posição da ponta dos dedos para ações de desenho: um dedo desenha, de dois a quatro dedos trocam a cor, e a mão aberta aciona o apagador — tudo composto ao vivo sobre o feed da câmera.

Arquitetura

O MediaPipe Hands detecta 21 pontos de referência da mão por quadro; um classificador de gestos leve, derivado das posições desses pontos, determina a ferramenta ativa (desenhar / selecionar cor / apagar); o OpenCV compõe a camada de desenho sobre o feed de vídeo ao vivo por meio de operações com arrays do NumPy, quadro a quadro.

Desafios

  • —Manter a classificação de gestos estável sob condições de iluminação variáveis
  • —Reduzir a trepidação na linha desenhada causada por ruído no rastreamento das mãos entre quadros
  • —Mapear a posição contínua da mão para uma experiência de desenho responsiva e de baixa latência

Aprendizados

  • —Experiência prática com pipelines de visão computacional em tempo real, além da inferência em imagens estáticas
  • —O quanto o pré e pós-processamento clássico de visão computacional (suavização, limiares) ainda importa junto a modelos de ML
  • —Os trade-offs de IHC ao projetar um vocabulário de gestos que pareça intuitivo sem um tutorial na tela