[發明專利]一種基于云端通訊和支持向量機的交警手勢識別方法

在審

• 申請號: 202010146207.5
• 申請日: 2020-03-05
• 公開（公告）號: CN111382688A
• 公開（公告）日: 2020-07-07
• 發明（設計）人: 楊忠;宋愛國;徐寶國;田小敏;余振中
• 申請（專利權）人: 金陵科技學院
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;G06K9/62;G06N3/12;G08G1/0967;H04L29/08
• 代理公司: 南京眾聯專利代理有限公司 32206
• 代理人: 蔣昱

本發明提出了一種基于云端通訊和支持向量機的交警手勢識別方法，具體步驟如下：Step1：采集交警手勢數據；Step2：搭建交警手勢的SVM識別模型；Step3：GA算法優化訓練獲得最優交警手勢識別模型；Step4：基于最優多維力傳感器解耦模型測試。本發明可穿戴智能交互設備采集交警智能上衣傳感器的數據，經云臺收集經云端通訊傳輸到車載系統，識別系統設計基于遺傳算法(GA)優化SVM交警手勢識別算法，使用一組隨機解決方案進行初始化，并通過更新代數搜索最優解，在最小化和神經網絡設計中具有很強的全局搜索能力，使得車輛可以在線實時獲得準確的交警手勢，而不受天氣、空氣清晰度的影響，具有較高的交警手勢識別精度和系統魯棒性。

技術領域

本發明涉及云端通訊和手勢識別領域，特別涉及一種基于云端通訊和支持向量機的交警手勢識別方法。

背景技術

隨著時代與經濟的發展，城市擁堵已經成了不可忽視的全球問題。交警利用手勢靈活協調引導交通的方式，可以舒緩城市高峰擁堵和減少事故發生，從而顯著提高道路的通行效率和安全性。駕駛者的專注度不穩定、人眼視距上的局限性、惡劣天氣條件等客觀因素，在一定程度上限制了交警手勢發揮它應有的最大工作效能。基于計算機視覺的交警手勢識別方法是一種較為常見的智能識別方法，該方法利用安置于車輛前端的前置攝像頭采集視頻和圖像，經計算機視覺算法識別得出交警手勢。然而，即使是造價昂貴的高精度攝像機也會存在視覺盲區，而且在面臨大霧、雷雨等惡劣天氣時，識別系統的魯棒性較差，識別精度會大幅降低，不能滿足真實路況的駕駛要求。由此可見，為進一步提高汽車的智能化水平，能否有效識別交警手勢是一個值得迫切關注的問題。

近年來，多傳感器采集的可穿戴智能交互設備技術日益成熟，在體能康健、高危工作機器人等領域有著廣泛的應用。另一方面，5G等低延時通訊手段的誕生給云端通訊技術的發展帶來了曙光，云端通訊性能最佳可達毫秒級?；诖藶殪`感。

發明內容

為了解決上述存在問題。本發明提出了一種基于云端通訊和支持向量機的交警手勢識別方法，可穿戴智能交互設備采集交警智能上衣傳感器的數據，經云臺收集經云端通訊傳輸到車載系統，識別系統設計基于遺傳算法(GA)優化SVM交警手勢識別算法，使用一組隨機解決方案進行初始化，并通過更新代數搜索最優解，在最小化和神經網絡設計中具有很強的全局搜索能力，使得車輛可以在線實時獲得準確的交警手勢，而不受天氣、空氣清晰度的影響，具有較高的交警手勢識別精度和系統魯棒性，為達此目的：

本發明提供一種基于云端通訊和支持向量機的交警手勢識別方法，具體步驟如下，其特征在于；

Step1：采集交警手勢數據；

根據實際情況，將交警指揮手勢分為相應典型情況，設定每名交警穿著有特質的可穿戴智能交互上衣，交互設備有內置關節點位置傳感器，可用來采集交警的關鍵關節點實時位置，采用的是可穿戴智能交互上衣的全局坐標系，選取人體腰部中間為坐標系原點，大地垂直法線為z軸方向，垂直人體胸腔平面為x軸方向，垂直于xz軸平面為y軸方向；

針對不同典型的交警指揮手勢，數據的差異性較大為人體左右手臂及手部的8個關節點位置信息，樣本集可表示為Π＝(X,Y)，其中，X＝{η_RH,η_RW,η_RE,η_RS,η_LS,η_LE,η_LW,η_LH}對應于交警的8個關節點位置信息，每個關節點位置信息η＝[x,y,z]表示三個軸方向的坐標值，Y為每個樣本對應的交警手勢標簽類別，在保證手勢正確無誤情況下，多次采集樣本，生成樣本集。然后，以8:2的比例將樣本集分為訓練集和驗證集；

Step2：搭建交警手勢的SVM識別模型；