基于加速度傳感器的手勢(shì)識(shí)別.pdf

1、隨著電子技術(shù)的不斷提高，移動(dòng)智能設(shè)備正成為人們?nèi)粘Ｉ钪蝎@取信息的重要渠道，而隨著微型機(jī)電系統(tǒng)(Micro Electro Mechanical Systems，MEMS)技術(shù)的不斷的發(fā)展，智能可穿戴設(shè)備用戶越來越多，呈現(xiàn)出爆發(fā)趨勢(shì)。由于智能可穿戴設(shè)備所具有的體積小、方便攜帶、成本低、能耗低等特性，正成為人機(jī)交互中的重要平臺(tái)。在傳統(tǒng)移動(dòng)智能設(shè)備平臺(tái)中，利用觸摸屏的手勢(shì)操作以及基于語(yǔ)音的識(shí)別都是成熟的交互方式，但在可穿戴設(shè)備中，由于體積、

2、成本、操作便捷性等的限制，利用觸摸屏手勢(shì)操作以及基于語(yǔ)音的人機(jī)交互方式都存在極大的約束。而手勢(shì)因其自然而直觀的表達(dá)方式，是人與人之間溝通交流的一種常見形式，非常適合作為一種人機(jī)交互方式。而近年來，MEMS加速度傳感器正成為智能可穿戴設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)配置，為使用加速度傳感器識(shí)別手勢(shì)提供了物質(zhì)基礎(chǔ)。隨著可穿戴設(shè)備的爆發(fā)，基于加速度傳感器的手勢(shì)識(shí)別將會(huì)在人機(jī)交互、運(yùn)動(dòng)健康監(jiān)測(cè)等方面發(fā)揮巨大的作用。
　　本文針對(duì)可穿戴設(shè)備平臺(tái)對(duì)于計(jì)算時(shí)間和存儲(chǔ)

3、空間復(fù)雜度較小的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了一種手勢(shì)識(shí)別系統(tǒng)，它通過加速度傳感器采集信息，通過對(duì)關(guān)鍵點(diǎn)信息的提取，并利用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)對(duì)關(guān)鍵點(diǎn)特征進(jìn)行匹配，實(shí)現(xiàn)以較小的計(jì)算時(shí)間和存儲(chǔ)空間復(fù)雜度，獲取較高的手勢(shì)識(shí)別精度的目的。
　　首先，選取了ADXL345加速度傳感器作為本文算法的加速度數(shù)據(jù)采集源，以ARM Cortex-M0微處理器作為平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)了加速度采集系統(tǒng)。通過串口，將數(shù)據(jù)傳輸?shù)接?jì)算機(jī)中，并保存在txt文檔中，以供MATALB進(jìn)行處理。

4、
　　其次，通過跳點(diǎn)的去除、滑動(dòng)均值濾波，實(shí)現(xiàn)對(duì)加速度數(shù)據(jù)的平滑處理。通過平穩(wěn)狀態(tài)的判斷，識(shí)別出手勢(shì)數(shù)據(jù)的起點(diǎn)和終點(diǎn)，可以半自動(dòng)地獲取用戶的真實(shí)的手勢(shì)動(dòng)作加速度數(shù)據(jù)，在不需要其他輔助動(dòng)作的前提下，僅通過手勢(shì)就可以獲取手勢(shì)動(dòng)作加速度，使得本文基于加速度傳感器的手勢(shì)識(shí)別方法在可穿戴設(shè)備平臺(tái)上自動(dòng)識(shí)別成為可能。
　　然后，通過彌散方法求取加速度數(shù)據(jù)的關(guān)鍵點(diǎn)信息，并通過歸一化處理，降低了由于個(gè)人習(xí)慣以及環(huán)境對(duì)同一手勢(shì)動(dòng)作的整體性影響