基于MEMS加速度傳感器的手語(yǔ)識(shí)別系統(tǒng)
基于MEMS加速度
傳感器的手語(yǔ)識(shí)別系統(tǒng)
設(shè)計(jì)者/東北林業(yè)大學(xué) 閔昆龍 楊 林 吳 剛 劉甜甜
手語(yǔ)就是運(yùn)用手勢(shì)動(dòng)作、根據(jù)手勢(shì)的變化模擬形象或者音節(jié)，而構(gòu)成的一定意思或詞語(yǔ)，它是有聽(tīng)力障礙的人（即聾啞人）互相交流的一種手的語(yǔ)言，它是“有聲語(yǔ)言的重要輔助工具”，對(duì)于有聽(tīng)力障礙的人來(lái)說(shuō)，它是主要的交際工具。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)現(xiàn)有聾啞人2000多萬(wàn)。
近年來(lái)，許多經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)國(guó)家都開(kāi)始了手語(yǔ)處理技術(shù)的研究，并在為研制開(kāi)發(fā)能夠幫助聾啞人與正常人進(jìn)行信息交流的實(shí)用手語(yǔ)翻譯系統(tǒng)而做大量的工作。手語(yǔ)識(shí)別的研究已經(jīng)吸引了越來(lái)越多的專(zhuān)家和學(xué)者的注意，建立以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)的手語(yǔ)識(shí)別系統(tǒng)，可以消除健全人與聾啞人之間交流的障礙，使聾啞人更好地融入正常人的社會(huì)生活，大大提高他們的生活質(zhì)量 。本手語(yǔ)識(shí)別系統(tǒng)就是一次大膽的嘗試。
工作原理
系統(tǒng)由傳感器、傳感器輸出信號(hào)采集部分、CPU數(shù)據(jù)分析識(shí)別部分、語(yǔ)音存儲(chǔ)部分、語(yǔ)音輸出部分等組成。系統(tǒng)框圖如下：
傳感器選用MXR9500三軸加速度傳感器，可以感應(yīng)手指運(yùn)動(dòng)過(guò)程中三軸方向的動(dòng)加速度，還可以感受手指靜止時(shí)三軸方向的靜加速度。數(shù)據(jù)采用部分選用高精度多路模擬開(kāi)關(guān)MAX338對(duì)數(shù)據(jù)手套上的幾個(gè)傳感器的輸出信號(hào)。CPU部分選用SPCE061A 語(yǔ)音功能和處理能力相對(duì)較強(qiáng)的單片機(jī)對(duì)傳感器輸出信號(hào)進(jìn)行處理識(shí)別。語(yǔ)音存儲(chǔ)采用SPR1024數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。語(yǔ)音輸出部分為SPY0030音頻功率放大器。
系統(tǒng)實(shí)物展示(見(jiàn)圖3)
為了方便消費(fèi)者，我們將此系統(tǒng)裝置在手套上，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，既美觀(guān)又方便。目前所做的產(chǎn)品可準(zhǔn)確識(shí)別并輸出中國(guó)啞語(yǔ)中的30個(gè)漢語(yǔ)拼音。以后我們會(huì)在此基礎(chǔ)上對(duì)其進(jìn)行進(jìn)一步的開(kāi)發(fā)，初步打算是將系統(tǒng)改造成無(wú)線(xiàn)接收，左右手聯(lián)合使用，做出一套的語(yǔ)音翻譯系統(tǒng)—左手做韻母，右手做聲母，綜合識(shí)別出漢字。相信該產(chǎn)品市場(chǎng)潛力非常大，在設(shè)計(jì)的過(guò)程中，我們會(huì)充分考慮成本問(wèn)題，達(dá)到性?xún)r(jià)比的最大化。
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