[发明专利]基于信道状态信息的简单手语识别方法

说明书

本发明提供一种基于信道状态信息的简单手语识别方法，采集的简单手语的CSI信号，获得CSI信号样本；将采集到的CSI信号进行预处理；从预处理后的信号中获取手语的关键信息；由上述步骤提取设定种类的简单手语的关键信息，作为模板样本；提取待识别的简单手语的关键信息，作为待识别样本；利用DTW算法，计算待识别样本与模板样本的累加距离，将最小累加距离对应的模板样本的手语类型作为待识别样本的手语类型；该种基于信道状态信息的简单手语识别方法，采用CSI信号作为不同手语动作的判定依据，由于对于不同的手语动作，CSI信号有明显差异，能够有效提高手语识别的精准度，具有较好的简便性、适应性、功能性、鲁棒性。

技术领域

本发明涉及一种基于信道状态信息的简单手语识别方法。

背景技术

手语是用手势比量动作，根据手势的变化模拟形象或者音节以构成的一定意思或词语，是听障人群和无法言语的人(即聋哑人)独有的一种互相交流思想的沟通方式。这种沟通方式仅仅能让听障人士之间彼此交流，或让能读懂手语的正常人群与之交流，但仍然不能满足听障人士与大众人群之间正常交流的需求。这便意味在社会上的某些公共场所，例如政务或服务行业等场景，听障人士在正常沟通上有可能遇到很大不便。而基于信道状态信息的简单手语识别方法，恰好成为了一种良好的解决方案。

由于手语的表达有一定的特殊性，要进行相应的捕获并不容易。而且在“比划手势”这种行为上，本身就不存在绝对的精准度，加之一些手语词汇的表达非常接近，词与词之间又存在着手势相近的问题。因此，在手势识别方面应寻找对手势的捕获和识别敏感度更高的研究方法。

现有的手语识别方法相对较为复杂，存在识别度低、实时性差、识别不准确、易出现手语动作混淆判别的问题造成翻译错误，严重影响到聋哑人沟通，不方便聋哑人使用。

上述问题是在手语识别过程中应当予以考虑并解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于信道状态信息的简单手语识别方法解决现有技术中存在的识别度低、实时性差、识别不准确的问题。

本发明的技术解决方案是：

一种基于信道状态信息的简单手语识别方法，具体包括以下步骤，

S1、采集的简单手语的CSI信号，获得CSI信号样本；

S2、将步骤S1采集到CSI信号样本中的CSI信号进行预处理；

S3、对步骤S2预处理后的信号，划分手语信号窗口，求取每个窗口幅值谱的标准差，由窗口幅值谱的标准差与设定的阈值，确定存在手语活动的窗口区间，并提取该窗口区间内最能够表示简单手语活动的特征即CSI值，作为关键信息；

S4、由步骤S1-S3提取设定种类的简单手语的关键信息，作为模板样本：

其中，A_t是第t种简单手语的模板样本，q_t是第t个模板样本A_t中CSl值的数量，是第t个模板样本A_t的第j个CSl值；

S5、由步骤S1-S3提取待识别的简单手语的关键信息，作为待识别样本B，B＝[b₁，b₂，...，b_i，...，b_p]，其中，b_i是待识别样本B中第i个CSI值，p是待识别样本B中CSI值的数量，p＝ed×u-(st-1)×u，其中，st是第一个幅值谱标准差大于阈值的窗口下标，ed是最后一个幅值谱标准差大于阈值的窗口下标，u是每个窗口中CSI值的数量；

S6、利用DTW算法，计算待识别样本与模板样本的累加距离，将最小累加距离对应的模板样本的手语类型作为待识别样本的手语类型。