基于DSP的手勢交互系統(tǒng)實現(xiàn).pdf

1、基于手勢的交互技術(shù)提供了一種自然、和諧的人機交互方式，是當(dāng)前多通道交互技術(shù)領(lǐng)域的研究熱點之一。相比目前研究較多的基于其他技術(shù)的手勢識別，基于表面肌電（surface electromyography，SEMG）和加速度（acceleration，ACC）信號的手勢交互在可穿戴性和價格上有著更多的優(yōu)勢。表面肌電信號是使用電極從皮膚表面拾取的電信號，能反映精細手勢動作的信息，加速度信號則是一種反映運動物體加速度狀態(tài)的電信號?；谶@兩類傳感器

2、信息融合的手勢識別技術(shù)在殘疾人假肢控制、手語識別以及娛樂電子產(chǎn)品等領(lǐng)域具有重要的應(yīng)用價值。
　　 基于作者所在實驗室在融合肌電和加速度信息的手勢識別技術(shù)方面取得的研究進展，本文提出在嵌入式技術(shù)平臺上實現(xiàn)基于兩類傳感器信息融合的手勢識別技術(shù)方案，設(shè)計并實現(xiàn)了一套基于定點DSP的便攜式實時手勢識別系統(tǒng)。該系統(tǒng)數(shù)據(jù)收發(fā)采用無線2.4G的方式，手勢識別算法利用定點DSP實現(xiàn)，手勢識別結(jié)果被轉(zhuǎn)換成控制命令并用于家用電器實時控制。本文工作為

3、該技術(shù)的推廣奠定了一定的基礎(chǔ)，也為其推進至實用場合進行了一次有意義的嘗試。本文主要工作可概括如下：
　　 （1）實現(xiàn)了一套基于定點DSP的實時手勢交互平臺。其在硬件上主要包含5通道表面肌電傳感器、1個3軸加速計、無線信號接收模塊、DSP實時信號處理模塊和手勢交互應(yīng)用模塊等。通過配置相關(guān)軟件已實現(xiàn)8類常用手勢動作的模式識別，并將識別結(jié)果應(yīng)用于了LCD的顯示和紅外遙控命令的發(fā)送。
　　 （2）實現(xiàn)了基于DSP的手勢動作表面肌

4、電和加速度信號處理的實時算法。實時手勢識別算法主要包含活動段檢測、特征提取和分類器?；顒佣螜z測算法采樣了常用的移動窗法。在特征提取上，為實現(xiàn)DSP平臺的實時性和高準確性，本系統(tǒng)對表面肌電信號分別提取時域的MAV和頻域的AR模型系數(shù)作為特征，而對于加速度信號，則通過原始信號的減采樣獲取特征。本系統(tǒng)在分類器的選擇上，實現(xiàn)了一類簡單且穩(wěn)定性較高的LDC分類器。
　　 （3）實現(xiàn)了基于手勢的兩種交互應(yīng)用方案。一種是基于紅外編碼發(fā)射的空調(diào)