[发明专利]一种带有校准和学习功能的手语手套、系统及实现方法

说明书

本发明一种带有校准和学习功能的手语手套、系统及方法，所述手套包括：手套本体；若干根弯曲传感器，每根弯曲传感器分别设置于所述手套本体的各手指上，以获取手指的弯曲程度的数据；加速度计与陀螺仪，设置于所述手套本体的手腕处，用于获取手腕的旋转角度数据及旋转速度；至少两个蓝牙模块，用于实现手套之间，以及手套与上位机或移动设备端之间的通信；微处理单元，用于根据所述蓝牙模块接收到的信号进行手势姿态数据采集，并将采集的手势数据通过所述蓝牙模块传送至另一手语手套或上位机，以便进行手势预测或手势学习，通过本发明，可解决现有技术由于打手语习惯不同或手指大小长度不一样造成的识别率下降的问题，同时也可解决传统手语手套词汇量小的问题。

技术领域

本发明涉及人工智能及手语识别技术领域，特别是涉及一种带有校准和学习功能的手语手套、系统及实现方法。

背景技术

目前对于聋哑人与正常人之间的交流，需要正常人能够读懂聋哑人的哑语才能够进行。对于读不懂聋哑人的哑语或手势的正常人，如何理解聋哑人通过手势表达的含义，成为一个两者间的沟通的难题。

解决这个问题以提高聋哑人的生活质量，就需要一个具有语音翻译功能的手语手套。在手语手套的设计中，通常使用弯曲传感器和加速度计陀螺仪来实现对手势的识别。然而，这种基于标准手势语音库的手势识别并不能很好地满足每个人的需求，原因是每个人的手型、手指长度并不一致，从而导致他们做出的手势可能不能和标准的手势相匹配，最后出现误差。

在《模式识别与人工智能》期刊中有一篇《基于深度信息和SURF-BoW的中国手语识别算法》的论文提到，基于计算机视觉和图形处理算法的手势识别技术，其通常利用单个或多个摄像机采集手势图形信息，利用肢体轮廓等获得手势特征实现识别。微软推出的Kinect便是利用这种技术和电视机相结合实现手势控制的娱乐方式。虽然它能够实现手语手势的高准确率识别，但是基于摄像头等识别一般适固定地点，且不满足便携的要求，采集设备比较笨重而且昂贵。

公告号为CN105353866A的中国发明专利申请公开了一种用于采集手语识别用数据的手套，该手套因其传感器数量多从而可以精确地识别每一个手势。然而，其手套上传感器太多，使得佩戴起来比较笨重，而且其本质只是单纯采集手套手势数据的功能，并没有相应的算法处理去解决手语识别及其应用的问题。

目前，大多数的手语手套专利都是以标准手势为基础进行设计，此类手套具有大量的语音库以满足用户的需求。然而，其局限性在于不能适应不同的人群，以及无法让不会手语的聋哑人使用。另外在手势的多样化方面存在着不足，用户不能使用自己习惯的非标准手势。

发明内容

为克服上述现有技术存在的不足，本发明之目的在于提供一种带有校准和学习功能的手语手套、系统及实现方法，解决了现有技术由于打手语习惯不同或手指大小长度不一样造成的识别率下降的问题，同时也解决了传统手语手套词汇量小的问题。

为达上述及其它目的，本发明提出一种带有校准和学习功能的手语手套，包括：

手套本体；

若干根弯曲传感器，每根弯曲传感器分别设置于所述手套本体的各手指上，以获取手指的弯曲程度的数据；

加速度计与陀螺仪，设置于所述手套本体的手腕处，用于获取手腕的旋转角度数据及旋转速度；

至少两个蓝牙模块，用于实现手套之间，以及手套与上位机或移动设备端之间的通信；

微处理单元，用于根据所述蓝牙模块接收到的信号进行手势姿态数据采集，并将采集的手势数据通过所述蓝牙模块传送至另一手语手套或上位机，以便进行手势预测或手势学习。

优选地，每个弯曲传感器与一电阻串联分压，并通过模数转换模块连接至所述微处理单元，所述手语手套还包括电源模块，所述电源模块经过稳压模块与滤波电容，输出电源给所述微处理单元及其他需要供电的模块。