發(fā)布時(shí)間：2020-05-23 01:27

【摘要】：肌音信號(hào)(MMG)是指肌肉在收縮期間產(chǎn)生的低頻振動(dòng),并且可以作為人體動(dòng)作特定的表現(xiàn)形式。手語(yǔ)識(shí)別對(duì)于普通人與聾啞人之間實(shí)現(xiàn)正常交流具有重要的意義,在近代研究中取得許多進(jìn)展。目前手語(yǔ)識(shí)別的研究多數(shù)是基于攝像頭采集圖像基礎(chǔ)上,部分則是通過(guò)肌電傳感器、彎曲傳感器等采集相關(guān)信號(hào)后對(duì)數(shù)據(jù)分析后實(shí)現(xiàn)識(shí)別目的的。利用采集到的肌音信號(hào)實(shí)現(xiàn)手語(yǔ)模式識(shí)別的方法尚未見(jiàn)報(bào)道。本課題設(shè)計(jì)了一套可穿戴式手勢(shì)手語(yǔ)肌音信號(hào)無(wú)線(xiàn)采集系統(tǒng)。采用ADXL355傳感器實(shí)現(xiàn)對(duì)總伸長(zhǎng)肌(ED)、橈側(cè)腕屈肌(FCR)、尺側(cè)腕屈肌(FCU)和橈側(cè)腕長(zhǎng)伸肌(ECR)四塊肌肉的肌音信號(hào)數(shù)據(jù)采集,以STM32F405芯片的拓展最小系統(tǒng)作為主控模塊,通過(guò)E103-W02型號(hào)WiFi模塊實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)向PC端的傳輸。PC端通過(guò)設(shè)計(jì)的MATLAB上位機(jī)對(duì)MMG數(shù)據(jù)進(jìn)行接收。本課題以上述硬件系統(tǒng)為基礎(chǔ),設(shè)計(jì)了手語(yǔ)識(shí)別實(shí)驗(yàn),對(duì)拇指伸展、食指伸展、中指伸展、小指伸展、五指握拳、五指伸展、手腕上展、手腕下展、手腕外展、手腕內(nèi)展、手腕外旋、手腕內(nèi)旋、“上”、“們”、“不”、“你”、“我”、好等18種手勢(shì)動(dòng)作開(kāi)展分類(lèi)識(shí)別研究,對(duì)采集到的4路手臂動(dòng)作信號(hào)進(jìn)行軟件預(yù)處理,利用Teager-Kaiser能量(TKEO)和包絡(luò)線(xiàn)兩種分割方法實(shí)現(xiàn)對(duì)原數(shù)據(jù)單幀動(dòng)作進(jìn)行分割,提取其時(shí)域、頻域及時(shí)頻域特征,設(shè)計(jì)不同的特征組合方式,綜合比較了二次判別(QDA)、隨機(jī)森林(RF)和支持向量機(jī)(SVM)三種分類(lèi)器的分類(lèi)效果,并進(jìn)行了計(jì)算性能分析。結(jié)果表明,采用TKEO分割方法、時(shí)域特征和小波奇異值特征組合及PCA降維,以及SVM分類(lèi)器的手語(yǔ)識(shí)別效果最好,識(shí)別率可達(dá)94.72%,且識(shí)別時(shí)間短,效率高。實(shí)驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證了所設(shè)計(jì)的可穿戴式肌音信號(hào)無(wú)線(xiàn)采集系統(tǒng)在手勢(shì)、手語(yǔ)識(shí)別應(yīng)用中的有效性。
【圖文】：

供電電壓范圍為２．２５Ｖ￣３．６Ｖ，它的輸出滿(mǎn)量程范圍為±２ｇ至±８ｇ，，可實(shí)現(xiàn)１ＨＺ？１ＫＨＺ逡逑的數(shù)字式濾波，噪聲密度僅為２５｜ｉ／Ｈｚ，實(shí)際運(yùn)行功耗不足２０（＾Ａ。其內(nèi)部器件的功能圖逡逑如圖２．２。逡逑%劍保校福粒危鈴澹鄭保校福模桑清危鄭模模桑襄義襄危瑰巍鑠義�？￣ｈＧG椋掊危校希祝牛義義希停常兀蹋常擔(dān)靛澹歟停粒蓿穡危裕戾義希伲村危灣邋危苠澹耍粒模緬危苠危ā眩桑危裕卞義希危蓿劐危危粒擼清危模族危海懼危

本文編號(hào)：2676913