[發明專利]一種基于三軸加速度傳感器的手勢識別方法

有效

• 申請號: 201410510914.2
• 申請日: 2014-09-30
• 公開（公告）號: CN105511643B
• 公開（公告）日: 2018-08-31
• 發明（設計）人: 鄒偉
• 申請（專利權）人: 深圳矽遞科技股份有限公司
• 主分類號: G06F3/0346
• 分類號: G06F3/0346;G06F3/01;G06K9/64
• 代理公司: 深圳市博太聯眾專利代理事務所(特殊普通合伙) 44354
• 代理人: 任轉英

1.一種基于三軸加速度傳感器的手勢識別方法，適用于裝載有三軸加速度傳感器的Arduino平臺，其特征在于，包括如下步驟：建立標準手勢庫，以及相應的標準庫權重值；

通過三軸加速度傳感器獲取用戶手勢變化中各個時刻的三軸的加速度序列，對該加速度序列依次進行歸一化處理、冗余數據過濾獲得中間序列，對該中間序列進行加速路徑規劃；通過對每組中間序列進行約束獲取手勢主要速度變化的方向；接著對該約束后的中間序列進行冗余數據二次過濾以及平滑濾波去除誤差，通過加速度序列積分處理得到速度序列并對其進行歸一化處理；

然后對速度序列進行分析得到速度方向序列，對速度方向序列進行方向冗余序列過濾得到最簡化的手勢運動序列，然后按照順序從序列中找出符合條件的手勢狀態值，乘以其權值，然后再尋找下一個狀態值，再乘以其權值，直到結束，最后這些值相加即可得到運動的權重值；

將新的權重值與標準庫權重值進行一一相比得出多組匹配值，選取最大的匹配值的相對應的標準庫權重值，并根據標準庫權重值從標準手勢庫中獲取相應的手勢，并輸出至Arduino平臺。

2.根據權利要求1所述的基于三軸加速度傳感器的手勢識別方法，其特征在于，在采集加速度序列之間還需進行喚醒檢測，包括如下：

對所述三軸加速度傳感器進行震動或晃動，三軸加速度傳感器獲取十次滿足強度閾值的喚醒加速度值，當有五組以上的喚醒加速度值超過強度閾值，完成喚醒。

3.根據權利要求2所述的基于三軸加速度傳感器的手勢識別方法，其特征在于，還包括手勢識別開始檢測以及手勢識別結束檢測，包括如下：

手勢識別開始檢測包括：預先建立加速度檢測值，獲取手勢開始時的當前加速度，獲得當前加速度與加速度檢測值的絕對差值，確定絕對差值大于所述閾值時，手勢開始；

手勢結束檢測包括：獲取當前加速度值，獲得該當前加速度值與上一個加速度值的絕對差值，判斷該絕對差值是否滿足強度閾值，如果連續若干次滿足強度閾值，則手勢結束。

4.根據權利要求1所述的基于三軸加速度傳感器的手勢識別方法，其特征在于，所述歸一化處理的區間范圍為[-100，100]。

5.根據權利要求1所述的基于三軸加速度傳感器的手勢識別方法，其特征在于，所述冗余數據過濾的過程為：獲得每組歸一化處理后的兩軸加速度的絕對值，確定絕對值小于15時，直接過濾去除。

6.根據權利要求1所述的基于三軸加速度傳感器的手勢識別方法，其特征在于，所述加速度序列積分處理的公式為：其中a(k)表示加速度序列中的第K個采樣點的加速度值，Δt為質點A呈一維運動，從某點移動到另一點的運動時間，v(0)表示初始速度。

7.根據權利要求1所述的基于三軸加速度傳感器的手勢識別方法，其特征在于，所述權重值的提取的過程為：根據上述步驟中獲取手勢主要速度變化的方向，在標準手勢庫中選擇相同方向的標準手勢以及標準手勢的標準庫權重值。