基于肌电传感器和六轴陀螺仪传感器的手语识别研究

来源 :常州大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:weilanqq
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
手语识别的研究对改善聋哑人与正常人之间的交流,帮助他们更好地融入社会具有重要意义。手语识别具有多种数据采集形式,其中基于多传感器的手语识别方式因较数据手套穿戴方便、较视频识别背景干扰小而受到越来越多的关注。表面肌电信号(Surface Electromyography,s EMG)因其能反映手指屈伸等细微动作,采集方便等特点,常被用于手语识别研究;加速度信号因其能反映手臂挥动信息,同样成为近些年手语识别研究的热点。将两种类型的传感器融合互补,可以捕获较为完备的手语数据信息,从而提高识别准确率。针对目前手语识别准确率不高的问题,本文基于肌电传感器和六轴陀螺仪传感器采集的手语数据,提出了一种混合粒子群优化支持向量机算法(Hybrid Particle Swarm Algorithm Support Vector Machine,HPSO-SVM)对中国手语进行识别研究。主要工作如下:(1)信号采集:设计了一套实用、有效的传感器组合装置对手语数据进行采集。实验前先对手臂肌肉产生肌电信号特点进行了研究,选取执行手语动作时信号较为活跃的肌肉区域,作为采集区域,为良好的数据来源提供保障。(2)信号有效活动段提取:针对复杂动作活动段较难提取的问题,提出了短时能量法的改进算法,通过增加一个自适应容错长度,判断当前位置是活动段终止点,还是复杂动作中的一小段结束,从而有效提取出所有动作的肌电信号活动段。(3)特征提取:根据s EMG和加速度、角速度信号的不同特性,分别提取不同特征。对特征进行聚类分析,选取聚类效果显著的特征进行分类识别,从而降低了算法运算的复杂度。(4)手语分类方法:在SVM算法的基础上提出HPSO-SVM算法,将SVM的参数惩罚因子和核函数参数作为粒子群算法中粒子的坐标,寻找最优粒子位置,在全局最优解的基础上增加了以当前粒子为中心,半径为R的局部最优解,降低了粒子群陷入局部最优解的风险,从而使混合粒子群算法求解出支持向量机的最优参数,提高了手语识别的准确率。同时与SVM、BPNN算法、DT算法进行对比分析。得出结论,本文提出的HPSO-SVM算法识别率略优于其他算法,识别准确率达到96.78%。体现了本文算法的可行性。
其他文献
软件缺陷预测通过设计一个鲁棒的机器学习模型,可准确判断待预测软件模块中是否存在缺陷程序,进而为合理分配测试资源以及提高软件可靠性提供指导。软件缺陷预测是一个代价敏感学习问题,即将有缺陷程序错判为无缺陷程序造成的代价大于将无缺陷程序错判为有缺陷程序造成的代价。软件缺陷预测存在的另一个问题是跨项目软件缺陷预测问题,即目标软件项目的样本数目少,希望通过利用与其数据分布不同的其他软件项目的样本,提升学习模
随着大数据时代的到来,数据的产生和使用日益增多,同时随着数据存储技术的进步,使得收集到的数据的规模越来越庞大,但是收集到的数据往往是杂乱无章的,数据中包含很多无用的信息,并且由于人工标记的代价十分昂贵,所以有标签数据稀少而无标签数据庞大且容易获取。无标签数据对应无监督学习,聚类分析作为无监督学习的典型方法,在发掘数据间的内在联系与潜在规律方面具有重要意义。对于数据中包含很多无用信息,如何避免在提取
随着工业化水平的不断提高,社会用电量的大幅度增长。虽然我国大力发展各种类型的清洁能源,但由于技术条件的限制,我国仍然需要依靠火力发电。为了提高发电量,降低能源消耗,我国火电行业积极推进发电机组升级改造,高蒸汽参数、低能耗、高热效率的超(超)临界机组陆续组装运行。作为关键材料的T91无缝管具有非常广阔的应用前景。本论文目标是优化T91马氏体耐热钢无缝管的生产工艺流程。现有生产工艺流程为:第一道次大变
钛合金以其低密高强、良好的生物相容性等优点,在航天、医疗和军工等领域得到广泛应用。但钛合金还具有耐磨性差、硬度低、高温稳定性差等缺点,严重限制了钛合金在高温磨损领域的应用。m Cr Al Y(m为Ni,Co或两者混合)涂层具有优秀的抗高温氧化性能和灵活添加元素等优点,是一种较为有效的钛合金抗高温涂层体系。Ni Co基涂层结合了Ni基和Co基涂层的优点,具有优异的高温性能。因此,本文选择NiCoCr
在移动自组网络(Mobile Ad Hoc Network,MANET)中,机会路由可以有效地提高网络性能。然而,机会路由也存在安全问题。例如,恶意节点很容易混入节点候选集,从而干扰网络性能。针对机会主义路由转发候选集中恶意节点的问题,提出了一种基于节点行为的信任模型。该信任模型利用剪枝和过滤机制去除恶意建议,在计算综合信任值时采用动态权重计算方法,将直接信任和间接信任相结合,可以对网络中的低信任
许多研究人员提出了机器学习方法来处理Android恶意软件检测问题。然而,随着时间的推移,随着恶意软件变化,旧的分类模型缺乏适合现代样本的特征。开发人员必须基于现代样本重新提取基本特征,以训练恶意软件分类模型。为了保证模型的准确性,目前的方法大多需要以贪婪的形式提取大量特征。然而,考虑到恶意软件的复杂性和多样性,提取方法需要花费大量的时间。针对这一问题,本文基于恶意行为的进行了特征提取,根据恶意行
目的探讨急性脑梗死患者应用优化急诊护理流程对急救效率和生活质量的影响。方法本研究纳入对象60例,均为急性脑梗死患者,入组时间2020年2月~2021年2月。随机数字表法分为两组,每组30例。观察组接受急诊优化护理措施,对照组接受常规化护理措施,比较两组急救效率指标、抢救成功率、护理满意率,以及护理前后生活质量。结果两组急救效率指标比较,观察组分诊时间、转诊时间、采血时间更短,与对照组差异显著(P<
人体行为识别是机器视觉多模态研究领域中一个十分热门的研究方向,其融合嵌入式开发、图像处理和机器学习等多门学科,在诸如人机交互、异常行为检测、医疗监控、医疗康复和视频检索等领域具有极其广泛的应用前景。行为识别的主要挑战在于如何获取高质量的行为数据以及如何动态建模动作序列。影响数据质量的主要因素有三类:1)遮挡和光照条件;2)拍摄视角差异;3)尺度的变化。近年来,Kinect从深度数据中确定人体各个关
近年来出现了一类具有奇特性质的新型人工复合材料,即超构材料或者超材料。它们能够表现出天然材料所不具有的一些奇特性质,比如负折射、电磁隐身和电磁波的完美吸收等。基于超构材料的光吸收器作为超构材料的一个研究热点,极大地促进了材料与电磁波之间的相互作用的发展,在太阳能电池、等离子体传感器、分子探测器、选择性热辐射器等方面表现出巨大的发展前景。本论文以几种新型二维材料为对象,在光波吸收方向进行了一系列研究
海底底质分类是海洋探测的重要环节,是海洋产业开发、合理利用海洋资源和维护海洋生态环境的先决条件。相比于早期机械钻取的方法,通过声呐图像来进行海底底质分类更符合当今社会可持续发展的理念,且更加自动化、智能化,具有巨大的研究空间和应用前景。当前,基于声呐图像的海底底质分类方法大多采用传统的机器学习手段,这类方法需要手动提取特征,受人为主观因素影响较大,而且运算复杂、分类精度有待提高。本文针对这些问题,