用于采集手語識別用數(shù)據(jù)的手套的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及數(shù)據(jù)處理領(lǐng)域，尤其涉及一種用于采集手語識別用數(shù)據(jù)的手套。
【背景技術(shù)】
[0002]目前對于聾啞人與正常人之間的交流，需要正常人能夠讀懂聾啞人的啞語才能夠進(jìn)行。對于讀不懂聾啞人的啞語或手勢的正常人，如何理解聾啞人通過手勢表達(dá)的含義，成為一個兩者間的溝通的難題。
[0003]目前有專為聾啞人設(shè)計的數(shù)據(jù)手套。通過在數(shù)據(jù)手套上設(shè)置方位角傳感器感測手的方位角和各節(jié)指骨的方位角，以此計算各節(jié)指骨之間彎曲的角度，發(fā)送給處理用的中央計算機。中央計算機以此識別手語，并通過例如揚聲器或顯示器等將手語的含義以語音或文字等形式輸出，從而達(dá)到正常人與聾啞人交流的目的。
[0004]本發(fā)明將提供一種新的方式，使上述設(shè)備能準(zhǔn)確表達(dá)聾啞人的手語的含義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的一方面解決的技術(shù)問題之一是為手語識別采集更全面的數(shù)據(jù)，從而使手語識別更準(zhǔn)確。
[0006]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，提供了一種用于采集手語識別用數(shù)據(jù)的手套，包括:置于手套上與手的指骨和掌骨對應(yīng)的位置的用于感測手的姿態(tài)的多個方位角傳感器；置于數(shù)據(jù)手套上的用于感測用于計算手的高度的數(shù)據(jù)的高度傳感器。
[0007]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述置于手套上的方位角傳感器用于感測手的指骨和掌骨的方位角數(shù)據(jù)。
[0008]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述手套還包括:用于采集所述多個方位角傳感器、高度傳感器感測的數(shù)據(jù)的控制單元，所述數(shù)據(jù)用以判斷手勢的含義。
[0009]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述手套還包括:輸出單元，用于將所采集到的手勢的含義以語音或文字的形式輸出。
[0010]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述高度傳感器為氣壓傳感器。
[0011]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述置于手套上與手的掌骨對應(yīng)的位置的方位角傳感器放置在與兩個掌骨對應(yīng)的位置上。
[0012]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述在手套內(nèi)設(shè)置有用于固定上述方位角傳感器的袋。
[0013]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述在手套外側(cè)設(shè)置有用于固定方位角傳感器的袋。
[0014]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述手套上僅在與手的指骨對應(yīng)的除了食指、中指、無名指以及小指的靠近其指尖的第一節(jié)指骨的位置放置上述方位角傳感器。
[0015]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述手套中與各指骨、手掌對應(yīng)的部分的尺寸與男人或女人各指骨、手掌的尺寸相匹配。
[0016]本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有技術(shù)中之所以識別聾啞人的手語的準(zhǔn)確率低是因為采集基礎(chǔ)數(shù)據(jù)不全面?，F(xiàn)有技術(shù)只采集手的方位角相關(guān)數(shù)據(jù)和各節(jié)指骨的方位角相關(guān)數(shù)據(jù)，但本發(fā)明人分析發(fā)現(xiàn)，僅靠這些方位角有時不一定能夠準(zhǔn)確反映聾啞人手語的含義，導(dǎo)致判定手語準(zhǔn)確率低。本發(fā)明實施例的采集基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的手套通過在采集方位角相關(guān)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上采集高度相關(guān)數(shù)據(jù)彌補了這一缺陷，提高了判定準(zhǔn)確率。
【附圖說明】
[0017]圖1是手骨的結(jié)構(gòu)圖。
[0018]圖2是本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)的定義手語需要的參數(shù)示意圖。
[0019]圖3a_b分別是根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的手語識別在手套外部和內(nèi)部進(jìn)行時手套的示意圖。
[0020]圖4a_b分別是根據(jù)本發(fā)明的第二實施例的手語識別在手套外部和內(nèi)部進(jìn)行時手套的示意圖。
[0021]圖5a_b分別是根據(jù)本發(fā)明的第三實施例的手語識別在手套外部和內(nèi)部進(jìn)行時手套的示意圖。
[0022]圖6a_b分別是根據(jù)本發(fā)明的第四實施例的手語識別在手套外部和內(nèi)部進(jìn)行時手套的示意圖。
[0023]圖7a_b是根據(jù)本發(fā)明實施例的手語識別在手套外部和內(nèi)部進(jìn)行時手套的結(jié)構(gòu)框圖。
[0024]圖8a_d分別示出了四種將方位角傳感器結(jié)合在手套上的示意圖。
【具體實施方式】
[0025]下面參照附圖描述本發(fā)明的一些優(yōu)選實施方式。
[0026]圖1是手骨的結(jié)構(gòu)圖。如圖1所示，在5個手指上都有三節(jié)依次通過關(guān)節(jié)連接起來的細(xì)長的骨頭，叫指骨101，其中拇指的最后一節(jié)指骨101位于手掌中，因其活動范圍與手掌的掌骨的活動范圍關(guān)聯(lián)不大，其可以視為拇指的最后一節(jié)指骨101。手的食指、中指、無名指、小指的最后一節(jié)指骨通過關(guān)節(jié)相連的四根細(xì)長的骨頭，叫掌骨102，該掌骨102位于手掌中，通過其位置可得知手掌的位置和角度。由于四根掌骨102都固定在手掌中，因此在做手語時，這四根掌骨相互之間的位置幾乎不變，其在三軸(例如前后、左右、上下)坐標(biāo)系中每個軸上的方位角可通過其中一根掌骨的位置和角度，就能計算出整個手掌的位置和角度。
[0027]如圖2所示，在表征手語中的手勢時，只要用手掌的方位角a (即相對于重力線1003的夾角，手掌的方位角a即一根掌骨102的方位角，當(dāng)然也可以通過多根掌骨102的方位角求平均的方式得出)、各手指上的相鄰指骨101之間的彎曲角β2、β3、與掌骨102相鄰的最后一節(jié)指骨101與掌骨102之間的彎曲角β I就可以確定。也就是說，當(dāng)手的手指的上述方位角ct、彎曲角β 2、β 3、β I確定后，這個手語的手勢就確定了，其所代表的含義也就確定了。但本發(fā)明發(fā)現(xiàn)，在手語中，將手放在胸前做一個動作，與把手舉過頭頂做一個相同的動作，即，手做出的姿態(tài)相同，位置不同，有時代表的含義是不同的。這里，手的姿態(tài)是指不考慮手的高度時做出的各種姿態(tài)。這樣，現(xiàn)有手語識別的手套，僅靠手的姿態(tài)來判斷手語的含義，就可能出錯。
[0028]本發(fā)明的實施例引入一個手高度指標(biāo)。如圖2所示，本發(fā)明的手套的手背位置放置高度傳感器12，用于感測手的高度H，當(dāng)然，此高度傳感器12也可以放置在手套的其他位置，只要能測定該手套的高度即可。這個高度是相對高度，例如相對于人腰部的高度，通過手相對于腰的高度的計算，本發(fā)明的手套能判斷出手相對于使用者的身體的其他部位的高度，這樣就能使使用者的手勢被更精確地解讀。也就是說，通過上述手的姿態(tài)以及手的高度H來確定一個手語的手勢的含義，從而提高了確定手語含義的準(zhǔn)確率。手勢是能對應(yīng)于手語中的某個含義的手的姿態(tài)和高度的綜合體。
[0029]另外，如圖2所示，在手套上與指骨和掌骨對應(yīng)的位置放置多個方位角傳感器11，用于采集指骨和掌骨方位角的數(shù)據(jù)，以計算各指骨和掌骨的方位角。其中，各手指的相鄰指骨101之間的彎曲角β2、β 3可以通過該相鄰指骨各自的方位角得出，與掌骨相鄰的最后一節(jié)指骨與該掌骨的彎曲角βI可以從該最后一節(jié)指骨和該掌骨的方位角得出。
[0030]上述方位角的數(shù)據(jù)泛指所有可以用于計算載體方位角的數(shù)據(jù)，例如載體角速度、加速度，等等，都可以得出載體的方位角。該方位角數(shù)據(jù)可以通過三軸微陀螺儀、三軸微加速度傳感器和三軸地磁傳感器得出，其中，該三種方位角傳感器可以單獨或組合來使用，具體的使用方式如下:
[0031 ] 在第一種實施方式中，方位角傳感器可以僅包括上述三軸微陀螺儀。
[0032]在第二種實施方式中，方位角傳感器可以僅包括上述三軸微加速度傳感器。
[0033]在第三種實施方式中，方位角傳感器包括:三軸微陀螺儀和三軸微加速度傳感器，分別用于測量三個坐標(biāo)軸方向上的角速率和測量所述三個坐標(biāo)軸方向上的加速度。這種方式中，通過角速率能夠計算出一個方位角Ya，通過加速度也能夠計算出一個方位角Yb，可以通過加權(quán)的方式計算出最后的方位角Y = kYa+(l-k) Yb(其中O f k = I)。這樣做的前提是，三軸微陀螺儀和三軸微加速度傳感器使用的是相同的三軸坐標(biāo)系。三軸微加速度傳感器的特點是對于噪音敏感，但由于其不受前面幀結(jié)果的影響，所以不會出現(xiàn)結(jié)果漂移。三軸微陀螺儀的特點是對于噪音不敏感，但是由于結(jié)果受前面幀的影響，會出現(xiàn)結(jié)果漂移，而且需要一個初始方位角。所以，這種方式集中了 2種方式的優(yōu)點，相對于現(xiàn)有技術(shù)，達(dá)到了既不容易對噪音敏感、又不容易受前面幀的影響的有益效果。
[0034]在第四種實施方式中，