[发明专利]一种用于手语识别的肌音信号无线采集手环

说明书

本发明涉及一种用于手语识别的肌音信号无线采集手环，该手环包括：塑料壳体：内部设置肌音信号采集和wifi数据传输的信号采集电路板以及为信号采集电路板提供电能的可充电锂电池；弹性腕带：与塑料壳体铰接，其内侧分别设有四个分别通过FPC软排线束与信号采集电路板连接的加速度传感器，所述的加速度传感器分别与指总伸长肌、桡侧腕屈肌、尺侧腕屈肌和桡侧腕长伸肌紧贴设置。与现有技术相比，本发明具有肌音信号无线采集、传感器位置可调整、穿戴方便，便于携带、可移植性高、手势手语实时识别、减小体积等优点。

技术领域

本发明涉及手语识别技术领域，尤其是涉及一种用于手语识别的肌音信号无线采集手环。

背景技术

作为最常用的人体动作，手势动作利用手指、手掌、手腕、手臂的位置、形状等来表达某种行为意图或传递命令。相比于人体头部动作的模式种类有限、脸部动作的不易捕获和身体动作执行起来较费劲等缺点，手势动作借助于人肢体中最为灵活的部位，可以实现大量复杂的动作组合来表达丰富的含义，在诸多领域得到了应用，包括：普通人社交时通过简单的手势动作表达问候、感谢、致歉等含义；裁判员在运动场上用手势清楚准确的传达比赛的判决；聲观人用结构化、标准化的手势动作进行相互之间思想的沟通交流；交通警察利用特定的手势动作疏导拥堵的交通；物理治疗师通过让病人执行一套预先制定的手势动作来分析病人的运动行为和疾病程度等。手势动作在人们生活的方方面面都起到了非常重要的作用，若能够找到一种技术实现自动的理解和传达手势动作的含义，将大大的便捷人们的生活。

目前，在手势手语识别领域，比较成熟的是利用摄像头采集手势图像，运用图像识别技术实现手势动作的识别，在光照条件良好的环境下对手势手语的识别能达到一定的准确率。然而在黑暗或阳光直射条件下，受摄像头采集到图像的限制，很难达到比较好的识别效果，同时摄像头的位置安装等限制了该方法在手语识别领域的实际应用价值。

区别于上一种手势手语识别系统，一些文献提及了应用运动传感器及肌电传感器的组合方式，采集手部动作信息，通过对采集到的波形信息实现对手势手语的动作识别。该种方法在使用环境方面相对于前一种方法在识别环境的适应性上具有一定的优势，但是肌电信号的获取易受人体的一些状态所影响，比如人体的出汗会使采集到的机电信号失真，降低识别的准确率。

在肌音采集设备上，现有技术多采用肌音传感器和采集卡的方式实现，该种方法尽管在识别率有较大的的进展，但是受设备重量体积的影响，很难直接应用到实际手语识别中去，需要在原有的基础上进行改进。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种用于手语识别的肌音信号无线采集手环。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种用于手语识别的肌音信号无线采集手环，该手环包括：

塑料壳体：内部设置肌音信号采集和wifi数据传输的信号采集电路板以及为信号采集电路板提供电能的可充电锂电池；

弹性腕带：与塑料壳体铰接，其内侧分别设有四个分别通过FPC软排线束与信号采集电路板连接的加速度传感器，所述的加速度传感器分别与指总伸长肌、桡侧腕屈肌、尺侧腕屈肌和桡侧腕长伸肌紧贴设置。

所述的信号采集电路板为一基于STM32F405RG设计的智能采集芯片，包括STM32单片机最小系统以及分别与STM32单片机最小系统连接的WIFI芯片模块、电源管理模块和SPI通讯模块，所述的SPI通讯模块与加速度传感器无线通信，所述的WIFI芯片模块与外接上位机通信。

所述的加速度传感器通过划扣设置在弹性腕带上，并且通过划扣调节位置。

所述的加速度传感器采用ADXL355芯片，依次通过ADC模数转换和数字式外设接口与SPI通讯模块通信。

所述的加速度传感器的采样频率为2000Hz。