一种基于吹气的可控交互界面的系统和方法技术方案

本公开提供了一种基于吹气的可控交互界面的系统和方法，包括服务器端和客户端，服务器端包括训练数据采集模块，被配置为在训练阶段收集三种吹气数据作为训练数据；数据预处理模块，被配置为对获取的原始数据进行归一化和离散化操作；特征提取模块，被配置为对预处理好的数据提取特征；模型训练模块，被配置为对提取好的特征数据对分类器模型进行训练；识别模块，被配置为利用训练好的分类模型对用户的吹气进行类型识别，并将识别好的类型发送到客户端；所述客户端，被配置为检测吹气交互信号，发送给服务器端进行识别，基于从服务器端接收的吹气类型，匹配相应的交互操作。

【技术实现步骤摘要】
一种基于吹气的可控交互界面的系统和方法
本公开涉及一种基于吹气的可控交互界面的系统和方法。
技术介绍
本部分的陈述仅仅是提供了与本公开相关的
技术介绍
信息，不必然构成在先技术。从键盘、鼠标等传统交互方式到多点触控、语音、手势、姿势、眼球跟踪以及脑-机交互等自然交互方式，人机交互
取得了巨大的进展。然而，这些交互方式不一定适用于所有场景。例如，当双手被占用时无法进行鼠标或触摸交互时，在嘈杂或不方便使用语音的环境中无法进行语音交互，或肢体障碍的人无法进行语音或眼球跟踪交互等。呼吸是人类的本能，由于呼吸可以被有意识地控制，利用呼吸进行交互被认为是影响真实物理世界和虚拟世界的另一种控制机制。呼吸互动的便捷性和可控性在一定程度上可以弥补上述常见交互模式的缺点。因此，呼吸被看作是一种仅次于触摸和语音的直接可控的自然交互方式。迄今为止，有些研究将呼吸或者吹气作为一种直接输入的交互控制方式。根据获取呼吸信号的相关传感器佩戴位置的不同，呼吸检测方法可以分为两类：一是通过检测胸部或腹部的运动来获得呼吸信号；另一种是通过放置在嘴部的特殊装置直接检测吸入和呼出气流来获得呼吸信号。现有研究一般都依赖于特殊本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于吹气的可控交互界面的系统，其特征是：包括服务器端和客户端，所述服务器端包括：训练数据采集模块，被配置为在训练阶段收集三种吹气数据作为训练数据；数据预处理模块，被配置为对获取的原始数据进行归一化和离散化操作；特征提取模块，被配置为对预处理好的数据提取特征；模型训练模块，被配置为对提取好的特征数据对分类器模型进行训练；识别模块，被配置为利用训练好的分类模型对用户的吹气进行类型识别，并将识别好的类型发送到客户端；所述客户端，被配置为检测吹气交互信号，发送给服务器端进行识别，基于从服务器端接收的吹气类型，匹配相应的交互操作。

【技术特征摘要】
1.一种基于吹气的可控交互界面的系统，其特征是：包括服务器端和客户端，所述服务器端包括：训练数据采集模块，被配置为在训练阶段收集三种吹气数据作为训练数据；数据预处理模块，被配置为对获取的原始数据进行归一化和离散化操作；特征提取模块，被配置为对预处理好的数据提取特征；模型训练模块，被配置为对提取好的特征数据对分类器模型进行训练；识别模块，被配置为利用训练好的分类模型对用户的吹气进行类型识别，并将识别好的类型发送到客户端；所述客户端，被配置为检测吹气交互信号，发送给服务器端进行识别，基于从服务器端接收的吹气类型，匹配相应的交互操作。2.基于吹气的可控交互方法，其特征是：包括以下步骤：随机采集一定数量的吹气数据，形成用于训练分类器模型的训练数据集；对采集到的原始数据进行预处理，将数据归一化到标准范围[-1、1]；使用滑动窗口对原始的连续声波数据进行离散化处理，形成离散样本；提取均值、方差、一阶差分以及标准化值大于设定值的比例的数据；选择支持向量机作为分类器模型，基于提取的四个特征信号来训练分类器模型，并使用随机交叉验证来验证分类模型的准确性；使用训练好的模型，首先判断用户是否选择进行练习；如果是，将练习数据加入训练数据集，重新对样本进行处理和提取；否则正式使用。3.如权利要求2所述的基于吹气的可控交互方法，其特征是：一旦检测到用户进行了吹气交互，将给服务器端发送指令；服务器端获取吹气数据，进行数据的离散化处理和提取，使用训练好的模型进行识别分类；服务器将分类结果发送客户端；根据客户端接收的识别类型，执行相应的交互操作。4.如权利要求2所述的基于吹气的可控交互方法，其特征是：采样频率为8000Hz，每隔一段时间进行一次吹气。5.如权利要求2所述的基于吹气的可控交互方法，其特征是：在数据采集过程中，根据吹气的持续...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈叶青，杨承磊，卞玉龙，鲍西雨，刘娟，盖伟，王璐，孟祥旭，李军，
申请(专利权)人：济南奥维信息科技有限公司济宁分公司，山东大学，
类型：发明
国别省市：山东,37