[發明專利]一種基于彎曲傳感器的手勢識別裝置和手語翻譯方法

在審

• 申請號: 201610117644.8
• 申請日: 2016-03-02
• 公開（公告）號: CN105759970A
• 公開（公告）日: 2016-07-13
• 發明（設計）人: 曾明;蔡健鵬;葉杰煒
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: G06F3/01
• 分類號: G06F3/01
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 羅觀祥

1.一種基于彎曲傳感器的手勢識別裝置，其特征在于包括：微處理器一、微處理器二，以及分別與微處理器一相連的彎曲傳感器一、九軸姿態傳感器一和無線通信模塊一，分別于微處理器二相連的無線通信模塊二、顯示模塊、SD卡模塊和網絡模塊，微處理器一通過串行輸入輸出口將發送緩存由無線通信模塊一發送給與無線通信模塊二，由無線通信模塊二將接收緩存通過串行輸入輸出口傳輸給微處理器二。

2.根據權利要求1所述的基于彎曲傳感器的手勢識別裝置，其特征在于微處理器一與微處理器二之間選用藍牙4.0BLE模塊作為近場通信無線通信方式。

3.根據權利要求1所述的基于彎曲傳感器的手勢識別裝置，其特征在于所述彎曲傳感器一隨著使用者手指彎曲度的改變而改變自身彎曲度，并轉換成模擬電流信號，輸入到微處理器一的AD輸入輸出口。

4.根據權利要求1所述的基于彎曲傳感器的手勢識別裝置，其特征在于所述九軸姿態傳感器一隨著使用者雙手手心平移、旋轉和雙手相對位置的變化而改變自身加速度、旋轉角和磁場強度參數，并通過串行總線將信息傳輸到微處理器一。

5.根據權利要求1所述的基于彎曲傳感器的手勢識別裝置，其特征在于所述微處理器一以一預先設置的采樣率，開始記錄使用者單位時間內的手部手指彎曲度、手掌加速度、旋轉角和磁場參數，存入發送緩存，直到讀取到特定的語句結束動作。

6.根據權利要求1所述的基于彎曲傳感器的手勢識別裝置，其特征在于微處理器二將接收緩存經過數據封裝，通過網絡模塊發送給后臺服務器，數據由后臺服務器根據選定的翻譯語言，以特定的算法進行匹配；后臺服務器將匹配好的翻譯語言轉換成通用文字編碼，回傳給微處理器二，微處理器二通過顯示模塊將文字顯示在TFT-LCD顯示屏上。

7.一種基于彎曲傳感器的手語翻譯方法，其特征在于包含以下步驟：

S1.使用者將手勢識別裝置佩戴在雙手上，進行手語交流，以特定的動作標志語句的開始和結束；

S2.每只手上佩戴的手勢識別裝置，有5個彎曲傳感器一，分別固定在使用者手指背部，并連接到微處理器一的AD模擬信號轉數字信號輸入輸出口，所述彎曲傳感器一隨著使用者手指彎曲度的改變而改變自身彎曲度，并轉換成模擬電流信號，輸入到微處理器一的AD輸入輸出口；

S3.每只手上佩戴的手勢識別裝置，有一個九軸姿態傳感器一，固定在使用者手掌中心，并通過串行總線連接到微處理器一的輸入輸出口，所述九軸姿態傳感器一隨著使用者雙手手心平移、旋轉和雙手相對位置的變化而改變自身加速度、旋轉角和磁場強度參數，微處理器一以預先設定的時間間隔讀取九軸姿態傳感器一的參數；

S4.當微處理器一讀取到特定的語句開始動作，開始記錄使用者單位時間內的手部手指彎曲度、手掌加速度、旋轉角和磁場參數，存入發送緩存，直到讀取到特定的語句結束動作；

S5.微處理器一通過串行輸入輸出口將發送緩存由無線通信模塊一發送給與無線通信模塊二，由無線通信模塊二將接收緩存通過串行輸入輸出口傳輸給微處理器二；

S6.微處理器二將接收緩存經過數據封裝，通過網絡模塊發送給后臺服務器，數據由后臺服務器根據選定的翻譯語言，以特定的算法進行匹配；

S7.后臺服務器將匹配好的翻譯語言轉換成通用文字編碼，回傳給微處理器二，微處理器二通過顯示模塊將文字顯示在TFT-LCD顯示屏上；

S8.使用者可以根據顯示結果，用特定手勢對結果進行刪除、清屏和保存等操作。

8.根據權利要求7所述的基于彎曲傳感器的手語翻譯方法，其特征在于步驟S2中，所述的手勢識別裝置以輕質手套的形式將彎曲傳感器一固定在使用者手指背部。

9.根據權利要求7所述的基于彎曲傳感器的手語翻譯方法，其特征在于步驟S3中，所述的九軸姿態傳感器是一種具有多自由度的傳感器，用于檢測在空間中的3個加速度自由度、3個旋轉角自由度以及3個磁場強度自由度。

10.根據權利要求7所述的基于彎曲傳感器的手語翻譯方法，其特征在于步驟S6中，所述的網絡模塊為有線以太網模塊或者無線WIFI網絡模塊。