[发明专利]一种基于三轴加速度传感器的手势识别方法

权利要求书

1.一种基于三轴加速度传感器的手势识别方法，适用于装载有三轴加速度传感器的Arduino平台，其特征在于，包括如下步骤：建立标准手势库，以及相应的标准库权重值；

通过三轴加速度传感器获取用户手势变化中各个时刻的三轴的加速度序列，对该加速度序列依次进行归一化处理、冗余数据过滤获得中间序列，对该中间序列进行加速路径规划；通过对每组中间序列进行约束获取手势主要速度变化的方向；接着对该约束后的中间序列进行冗余数据二次过滤以及平滑滤波去除误差，通过加速度序列积分处理得到速度序列并对其进行归一化处理；

然后对速度序列进行分析得到速度方向序列，对速度方向序列进行方向冗余序列过滤得到最简化的手势运动序列，然后按照顺序从序列中找出符合条件的手势状态值，乘以其权值，然后再寻找下一个状态值，再乘以其权值，直到结束，最后这些值相加即可得到运动的权重值；

将新的权重值与标准库权重值进行一一相比得出多组匹配值，选取最大的匹配值的相对应的标准库权重值，并根据标准库权重值从标准手势库中获取相应的手势，并输出至Arduino平台。

2.根据权利要求1所述的基于三轴加速度传感器的手势识别方法，其特征在于，在采集加速度序列之间还需进行唤醒检测，包括如下：

对所述三轴加速度传感器进行震动或晃动，三轴加速度传感器获取十次满足强度阈值的唤醒加速度值，当有五组以上的唤醒加速度值超过强度阈值，完成唤醒。

3.根据权利要求2所述的基于三轴加速度传感器的手势识别方法，其特征在于，还包括手势识别开始检测以及手势识别结束检测，包括如下：

手势识别开始检测包括：预先建立加速度检测值，获取手势开始时的当前加速度，获得当前加速度与加速度检测值的绝对差值，确定绝对差值大于所述阈值时，手势开始；

手势结束检测包括：获取当前加速度值，获得该当前加速度值与上一个加速度值的绝对差值，判断该绝对差值是否满足强度阈值，如果连续若干次满足强度阈值，则手势结束。

4.根据权利要求1所述的基于三轴加速度传感器的手势识别方法，其特征在于，所述归一化处理的区间范围为[-100，100]。

5.根据权利要求1所述的基于三轴加速度传感器的手势识别方法，其特征在于，所述冗余数据过滤的过程为：获得每组归一化处理后的两轴加速度的绝对值，确定绝对值小于15时，直接过滤去除。

6.根据权利要求1所述的基于三轴加速度传感器的手势识别方法，其特征在于，所述加速度序列积分处理的公式为：其中a(k)表示加速度序列中的第K个采样点的加速度值，Δt为质点A呈一维运动，从某点移动到另一点的运动时间，v(0)表示初始速度。

7.根据权利要求1所述的基于三轴加速度传感器的手势识别方法，其特征在于，所述权重值的提取的过程为：根据上述步骤中获取手势主要速度变化的方向，在标准手势库中选择相同方向的标准手势以及标准手势的标准库权重值。