[實用新型]一種基于數據手套的手語識別裝置

無效

• 申請號: 201020681557.3
• 申請日: 2010-12-15
• 公開（公告）號: CN201936248U
• 公開（公告）日: 2011-08-17
• 發明（設計）人: 張婷;王新宇;孫冠;韓冬
• 申請（專利權）人: 北京理工大學
• 主分類號: G06F3/01
• 分類號: G06F3/01;G09B21/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及一種基于數據手套的手語識別裝置，特別涉及一種采用電阻式應變傳感器的數據手套，屬于機器人技術領域。

技術背景

手語是聾啞殘疾人交流使用的語言，它是由手形動作輔之以表情姿勢而構成的比較穩定的表達系統，是一種靠動作和視覺進行交際的特殊語言。然而，手語是一個龐大而復雜的語言系統，讓大多數正常人掌握并應用手語直接與聾啞殘疾人進行交流顯然是不現實的。這導致了聾啞人與正常人的交流存在障礙，使他們成為社會的弱勢群體。

手語識別裝置能夠幫助聾啞人與正常人進行交流，改善和提高聾啞人的生活、學習和工作條件。目前的手勢識別裝置可分為基于數據手套和基于計算機視覺兩大類，其中基于數據手套進行手勢識別的優點是輸入數據量小、識別度高、識別準確率高、不易受外界條件影響，但現有的數據手套包含機械構件，結構復雜、體積龐大而且容易損壞，并且不包含發聲部分和便攜式顯示裝置，實用性較差。

實用新型內容

本實用新型的目的是克服現有技術的缺陷，提出一種基于數據手套的手語識別裝置。

本實用新型是通過以下技術方案實現的。

本實用新型的一種基于數據手套的手語識別裝置，包括數據手套和便攜式顯示裝置，其中數據手套包括手套本體、5個電阻應變片傳感器、加速度傳感器、單片機及其外圍電路、語音驅動電路、揚聲器、藍牙接口電路和鋰電池，便攜式顯示裝置包括顯示屏和顯示驅動電路；其中數據手套負責采集聾啞人的手部動作信息，并對這些信息進行處理和識別，將識別結果通過手套上的發聲裝置用語音的形式傳達出來，同時通過串行通訊接口將識別結果的文字信息發送到便攜式顯示裝置顯示，數據手套還可以通過無線通訊接口與電腦或者手機等設備連接，將手語識別結果的文字和語音信息發送到電腦或者手機并顯示出來；

手套本體帶有夾層，外形與普通手套相同，5個電阻應變片傳感器、加速度傳感器、單片機及其外圍電路、語音驅動電路、揚聲器、藍牙接口電路和鋰電池安裝于手套本體的夾層，其中5個電阻應變片傳感器均為細長薄條形，分別安裝于手套本體的5個手指背面從手指與手掌的連接關節處到指尖的夾層中，覆蓋每根手指的外側，跟隨手指的運動發生形變，能檢測到手指各關節的彎曲；加速度傳感器、單片機及其外圍電路、語音驅動電路及揚聲器、藍牙接口電路和鋰電池安裝于一塊印刷電路板上，電路板安裝于手套手背部位的夾層中；

5個電阻應變片傳感器輸出的電壓信號接入到單片機的模擬量采集接口；加速度傳感器有三個軸，分別對應感知手部在上或下、左或右、前或后三個方向的加速度變化分量，從而反映手部姿態在三個方向的變化，加速度傳感器輸出3個電壓信號接入到單片機的模擬量采集接口；

語音驅動電路通過I²C總線與單片機的I²C接口相連，語音驅動電路通過兩根信號線直接驅動揚聲器；

藍牙接口電路通過串行接口與單片機的第一串行接口相連，通過藍牙與電腦或者手機的藍牙設備通信；

電路板上單片機的第二串行接口從手套中引出，并與便攜式顯示裝置的顯示驅動電路的串行接口相連，便攜式顯示裝置的顯示驅動電路通過數據總線和地址總線來驅動顯示屏顯示圖像；

鋰電池負責為數據手套提供電源；

使用過程中數據手套帶于聾啞人的雙手，便攜式顯示裝置固定于聾啞人的胸前；

本實用新型的一種基于數據手套的手語識別裝置，在交付聾啞人使用前進行訓練，得到符合用戶手語習慣的手勢判據向量庫，庫中的手勢判據向量具有八個維度，分別為五個手指的彎曲程度和手部姿態在上或下、左或右、前或后三個方向的變化；使用時聾啞人雙手帶上數據手套，胸前固定便攜式顯示裝置，手語識別裝置的工作過程為：