[發明專利]一種基于加速度傳感器的手勢識別的旋轉特征提取方法

有效

• 申請號: 201010204591.6
• 申請日: 2010-06-18
• 公開（公告）號: CN101853380A
• 公開（公告）日: 2010-10-06
• 發明（設計）人: 薛洋;金連文
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;G06K9/62;G06F3/01;G06F3/033
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 何淑珍

1.一種基于加速度傳感器的手勢識別的旋轉特征提取方法，其特征在于將用戶在三維空間書寫所產生的三軸加速度信號分別投影到y-z，z-x，和x-y平面，得到三個二維矢量A_yz(t)，A_zx(t)，和A_xy(t)，然后分別提取y-z，z-x，和x-y平面的旋轉特征RF_yz(i)，RF_zx(i)和RF_xy(i)，再分別對提取到的旋轉特征RF_yz(i)，RF_zx(i)和RF_xy(i)進行編碼得到旋轉特征碼C_yz，C_zx和C_xy。

2.根據權利要求1所述的旋轉特征提取方法，其特征在于所述得到二維矢量的具體操作如下：

用戶在三維空間書寫時，通過三軸加速度傳感器同時測量手勢運動時產生的相互正交的三個軸向的加速度，分別用a_x(t)，a_y(t)，a_z(t)表示x軸、y軸和z軸的加速度信號，記A(t)＝[a_x(t)，a_y(t)，a_z(t)]是某個手勢運動時產生的一個三軸加速度信號，信號的長度記為S，定義B(t)＝A(t)×A(t+1)，則B(t)是一個矢量，且B(t)的方向是垂直于A(t)和A(t+1)的平面向上，或垂直于A(t)和A(t+1)平面向下，當B(t)的方向垂直于A(t)和A(t+1)的平面向上時，表示加速度信號A(t)從t到t+1時刻逆時針旋轉，當B(t)的方向垂直于A(t)和A(t+1)的平面向下時，表示加速度信號A(t)從t到t+1時刻順時針旋轉。

對于一個三維空間書寫時產生的三軸加速度信號A(t)，分別從下述三個投影平面提取旋轉特征：

A_yz(t)＝[a_y(t)，a_z(t)]

A_zx(t)＝[a_z(t)，a_x(t)]

A_xy(t)＝[a_x(t)，a_y(t)]

其中，二維矢量A_yz(t)，A_zx(t)，和A_xy(t)分別是三軸加速度信號A(t)在y-z，z-x，和x-y平面的投影。

3.根據權利要求2所述的旋轉特征提取方法，其特征在于旋轉特征的提取如下：

提取y-z平面的旋轉特征RF_yz(i)，定義B_yz(t)＝A_yz(t)×A_yz(t+1)，則B_yz(t)的方向垂直于A_yz(t)和A_yz(t+1)平面向上時加速度A_yz(t)逆時針旋轉，B_yz(t)的方向垂直于A_yz(t)和A_yz(t+1)平面向下時加速度A_yz(t)順時針旋轉，記第i個旋轉特征為RF_yz(i)，i＞1，則旋轉特征RF_yz(i)的提取如下：

RF_yz(1)＝A_yz(0)

RF_yz(i)＝A_yz(t+1)，當B_yz(t)和B_yz(t-1)的方向相同，但

A_yz(t+1)和A_yz(t)不在同一象限；或

當B_yz(t)和B_yz(t-1)的方向相反時

以同樣的方式分別提取z-x和x-y平面的旋轉特征RF_zx(i)和RF_xy(i)。