[發(fā)明專利]一種數(shù)據(jù)手套的模糊手語(yǔ)識(shí)別方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410655579.5
• 申請(qǐng)日: 2014-11-17
• 公開（公告）號(hào): CN104392237B
• 公開（公告）日: 2017-10-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 郝志鋒;王可煒;周言明;陳曦
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廣州暢途軟件有限公司
• 主分類號(hào): G06K9/52
• 分類號(hào): G06K9/52;G06F17/30
• 代理公司: 廣州嘉權(quán)專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司44205
• 代理人: 譚英強(qiáng)

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及手勢(shì)識(shí)別領(lǐng)域，尤其涉及一種數(shù)據(jù)手套的模糊手語(yǔ)識(shí)別方法。

背景技術(shù)

手勢(shì)識(shí)別國(guó)內(nèi)外科學(xué)家已經(jīng)進(jìn)行過了大量研究。1994年,Ramon M S和Dannil T研制了一種基于物理約束的手抓取過程的手動(dòng)作合成的控制與抓取系統(tǒng)。1995年,Lee J intae和Kunii Tosiyasv L研究用攝像機(jī)獲得手的運(yùn)動(dòng)圖像數(shù)據(jù)來自動(dòng)分析三維手勢(shì),實(shí)現(xiàn)三維手勢(shì)重構(gòu)。1997年,加拿大多倫多大學(xué)的Sidney S F研究的Glove TalkII系統(tǒng)是目前最有影響的手勢(shì)接口系統(tǒng),他采用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)將用戶手勢(shì)轉(zhuǎn)換成手勢(shì)語(yǔ)言參數(shù),通過語(yǔ)言合成器合成為語(yǔ)言輸出。我國(guó)高文等人,也進(jìn)行了基于手勢(shì)和人的行為動(dòng)作識(shí)別的手語(yǔ)合成技術(shù)的研究。

目前基于傳感器數(shù)據(jù)手套的手勢(shì)識(shí)別是從傳感器直接獲得手指運(yùn)動(dòng)特征數(shù)據(jù)，然后通過匹配的算法將其翻譯成人可直接識(shí)別的文字或聲音。但是目前手語(yǔ)翻譯技術(shù)多數(shù)受限于詞語(yǔ)的識(shí)別，并且隨著手語(yǔ)庫(kù)的增多容易造成翻譯混淆，并且由于人手的大小不一，也比較容易造成不同人之間的手勢(shì)識(shí)別效率差別較大，識(shí)別準(zhǔn)確率較低。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的目的是提供一種能提高手勢(shì)識(shí)別的準(zhǔn)確率的一種數(shù)據(jù)手套的模糊手語(yǔ)識(shí)別方法。

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：

一種數(shù)據(jù)手套的模糊手語(yǔ)識(shí)別方法，包括以下步驟：

A、獲取手部動(dòng)作數(shù)據(jù)并對(duì)其進(jìn)行模糊處理，得到手勢(shì)幀序列；

B、根據(jù)手語(yǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)和概率數(shù)據(jù)庫(kù)，對(duì)得到的手勢(shì)幀序列進(jìn)行識(shí)別處理，得到手勢(shì)幀序列識(shí)別結(jié)果。

作為所述的一種數(shù)據(jù)手套的模糊手語(yǔ)識(shí)別方法的進(jìn)一步改進(jìn)，所述的步驟A包括：

A1、獲取手部動(dòng)作數(shù)據(jù)中的各個(gè)手指的彎曲角度，并根據(jù)預(yù)設(shè)的彎曲隸屬度函數(shù)，得出對(duì)應(yīng)的各個(gè)手指的彎曲狀態(tài)；

A2、獲取手部動(dòng)作數(shù)據(jù)中的手掌俯仰角，并根據(jù)預(yù)設(shè)的俯仰隸屬度函數(shù)進(jìn)行計(jì)算，得出結(jié)果值最大的即為對(duì)應(yīng)的俯仰狀態(tài)；

A3、獲取手部動(dòng)作數(shù)據(jù)中的手掌傾斜角，并根據(jù)預(yù)設(shè)的傾斜隸屬度函數(shù)進(jìn)行計(jì)算，得出結(jié)果值最大的即為對(duì)應(yīng)的傾斜狀態(tài)；

A4、獲取手部動(dòng)作數(shù)據(jù)中的手掌偏航角，并根據(jù)預(yù)設(shè)的偏航隸屬度函數(shù)進(jìn)行計(jì)算，得出結(jié)果值最大的即為對(duì)應(yīng)的偏航狀態(tài)；

A5、根據(jù)計(jì)算得到的俯仰狀態(tài)、傾斜狀態(tài)和偏航狀態(tài)，結(jié)合預(yù)設(shè)的規(guī)則，得出對(duì)應(yīng)的手掌朝向；

A6、根據(jù)手掌朝向和各個(gè)手指的彎曲狀態(tài)，得出手勢(shì)幀，并進(jìn)而得出手勢(shì)幀序列。

作為所述的一種數(shù)據(jù)手套的模糊手語(yǔ)識(shí)別方法的進(jìn)一步改進(jìn)，其特征在于：所述的步驟B包括：

B1、獲取手勢(shì)幀序列，依照從頭到尾的順序提取手勢(shì)幀；

B2、將提取的手勢(shì)幀分別依次放入對(duì)應(yīng)的結(jié)點(diǎn)中；

B3、依次從手語(yǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)中提取各個(gè)手勢(shì)幀對(duì)應(yīng)的所有字詞，并將其附加進(jìn)對(duì)應(yīng)的結(jié)點(diǎn)中，直到手勢(shì)幀序列上所有手勢(shì)幀均完成手語(yǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)的檢索；

B4、將相鄰兩個(gè)結(jié)點(diǎn)所附帶的字詞按照結(jié)點(diǎn)的順序分別兩兩組合，組合中由上一個(gè)結(jié)點(diǎn)的字詞指向下一個(gè)結(jié)點(diǎn)的字詞；

B5、將所有組合分別在概率數(shù)據(jù)庫(kù)中索引出各組合的概率；

B6、查找出各組合組成的句子中概率和最大的一個(gè)句子，得出手勢(shì)幀序列識(shí)別結(jié)果。

作為所述的一種數(shù)據(jù)手套的模糊手語(yǔ)識(shí)別方法的進(jìn)一步改進(jìn)，所述的步驟A1中的彎曲隸屬度函數(shù)為：

其中，X∈U₀，U₀表示手指彎曲角度，U₀＝[0，120]，在U₀上建立手指彎曲角度的三個(gè)模糊集A₀表示彎曲狀態(tài)為“伸直”的狀態(tài)，A₁＝表示彎曲狀態(tài)為“半彎曲”的狀態(tài)，A₂＝表示彎曲狀態(tài)為“緊握”的狀態(tài)。

作為所述的一種數(shù)據(jù)手套的模糊手語(yǔ)識(shí)別方法的進(jìn)一步改進(jìn)，所述的步驟A2中的俯仰隸屬度函數(shù)為：

其中，x∈U₁，U₁表示手掌俯仰角，U₁＝[-90，90]，在U₁上建立俯仰角的三個(gè)模糊集B₀表示俯仰角為“俯”的狀態(tài)，B₁＝表示俯仰角為“水平”的狀態(tài)，B₂＝表示俯仰角為“仰”的狀態(tài)。