[发明专利]基于运动传感器的手势识别方法及智能可穿戴摄像机

权利要求书

1.一种基于运动传感器的手势识别方法，其特征是，包括以下步骤：

步骤S1、手势识别数据的采集与预处理：采集手势运动时设备的加速度信息和姿态信息；对采集的信息采用抽取突变的方法，初步剔除静态和缓慢变化的数据；

步骤S2、设定手势的起点和终点：选取加速度变化量作为判断手势起点和终点的依据；

步骤S3、提取手势的特征值信息：选取手势长度l、手势能量E和波峰数P作为提取手势的特征信息；

步骤S4、手势分类：将手势分为：敲击、翻转、甩动和晃动四种类型；

步骤S5、构造Fisher分类函数：采集大数据的手势信息进行训练，构造Fisher分类函数为：

f＝a*L+b*E+c*P+d；其中，a，b，c，d为通过样本数据求得的最优值；

步骤S6、甩动和晃动手势方向判断：将设备坐标系下的姿态信息转化为用户坐标系下的姿态信息，在用户坐标系下判断甩动和晃动的方向。

步骤S7、手势识别：

基于手势能量识别敲击类手势；基于X轴能量最小识别翻转手势；基于Fisher分类函数识别甩动和晃动手势：如果f>0定义为甩动类；如果f<0定义为晃动类。

2.如权利要求1所述的基于运动传感器的手势识别方法，其特征是：所述步骤S1中，设备的加速度信息由三轴加速度传感器进行采集。

3.如权利要求1所述的基于运动传感器的手势识别方法，其特征是：所述步骤S1中，设备姿态信息为采用三轴陀螺仪传感器采集的X、Y、Z轴的设备角度信息，分别为三轴陀螺仪传感器的X、Y和Z轴的俯仰角、航向角和横滚角。

4.如权利要求1所述的基于运动传感器的手势识别方法，其特征是：所述步骤S2中，表征手势起点和终点的变化规则为：

(1)如果则i为手势起点；

(2)如果则i为手势终点；

其中，L为采样点个数，M_th、N_th为起点和终点判断阀值，为三轴加速度传感器的变化。

5.如权利要求1所述的基于运动传感器的手势识别方法，其特征是：所述步骤S3中，提取手势的特征值信息时剔除误动作的判断条件为：

(1)l＜0.1s；

(2)E>1500；

(3)300<E<1000且P＝0。

6.一种智能可穿戴摄像机，其特征是：所述智能可穿戴摄像机包括采集设备手势信息的传感器、以及将传感器采集的手势信息按如权利要求1-5任一项所述方法进行处理的微控制器。

7.如权利要求6所述的智能可穿戴摄像机，其特征是：所述传感器包括采集设备加速度信息的三轴加速度传感器和设备角度信息的三轴陀螺仪传感器。

8.如权利要求6所述的智能可穿戴摄像机，其特征是：还包括Wi-Fi模块和显示屏。

9.如权利要求8所述的智能可穿戴摄像机，其特征是：所述智能可穿戴摄像机进行图片选择时包括以下步骤：

(1)采用三轴加速度传感器和三轴陀螺仪传感器采集用户手势运动时设备的加速度信息和角度信息；

(2)将采集的手势数据信息传送到微控制器，所述微控制器对采集的手势信息进行处理、识别出手势信息；

(3)识别的用户手势信息结合手势定义来选择存储于所述智能可穿戴摄像机的图片；

(4)将选择的图片通过Wi-Fi模块发送到显示屏显示。