一种手语翻译系统、手语翻译手套及手语翻译方法技术方案

一种手语翻译系统、手语翻译手套及手语翻译方法，所述手语翻译系统包括：采集模块和数据识别模块；所述采集模块用于采集用户的手部动作信号；所述数据识别模块与所述采集模块连接，所述数据识别模块用于对所述动作信号进行归一化处理，以使所述动作信号映射至预设范围内并提取特征向量组；对所述特征向量组进行识别得到手语结果；本发明专利技术实施例中的手语翻译系统可实时根据用户的手部动作信息精确地得到与动作信号相匹配的思想内容，以实现用户双方的信息沟通功能，动作信号的机器学习的准确率极高，提高了用户的手语翻译效率，用户可通过手语进行更加便捷、灵活的沟通，用户的使用体验极佳。

A Sign Language Translation System, Gloves for Sign Language Translation and Sign Language Translation Method

【技术实现步骤摘要】
一种手语翻译系统、手语翻译手套及手语翻译方法
本专利技术属于电子
，尤其涉及一种手语翻译系统、手语翻译手套及手语翻译方法。
技术介绍
手语，作为一种独特的交流方式，已经地在无法言语的人得到了普遍的使用，通过手势的变化模拟出形象或者音节以构成与人体语言等同的意思或者词语，手语的使用对于促进聋哑人之间的信息沟通具有重要的意义，通过手语能够协助聋哑人重新融入社会，对于社会的和谐发展具有积极的促进作用；比如我国是世界上残疾人数最多的国家，聋哑人约占残疾人总数的33％。生活中手语成为他们的主要交流方式，但在生活中大部分人都不懂手语，通过笔和纸的交流也有着极大的限制，这就导致了聋哑人与正常人存在交流障碍问题；因此实现手语翻译，可以帮助聋哑人克服社交障碍，给他们带来帮助。然而在实际应用过程中，手语在聋哑人中的普及具有很大的限制，其主要的原因在于：传统技术还无法实时、精确地翻译聋哑人的手语；传统技术中的手语翻译需要采用计算机视觉技术，那么在翻译手语的过程中会受到外界环境和空间的限制；由于人类的语言是具有多样化以及易变性，在使用手语进行表达人类的思想时，人们的手臂在外界环境中移动，传统技术需要通过计算机等设备来捕捉手臂的动作幅度和摆动位置，那么传统技术对于手臂的位置进行检测时，会受到外界光线以及环境背景的限制，传统技术获取到手臂的动作幅度极容易出现误差，则交谈的双方就无法通过手语来传递正确的思想，降低用语沟通的效率；同时在通过计算机视觉技术对手语进行解析的过程中，必须采用摄像头等设备，这将会增大手语翻译的成本，不利于用户的携带，并且摄像头在工作过程中需要传输并处理大量的数据，效率极低。结合上文所述，传统技术中的手语翻译设备受制于外界环境，对于手语的翻译精度较低，降低手语沟通的效率；并且传统技术对于手语的翻译操作过于复杂，手语翻译的成本极高，给用户的使用带来极大的不便，因此传统技术中的手语翻译设备无法普遍适用。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术实施例提供了一种手语翻译系统、手语翻译手套及手语翻译方法，旨在解决传统的技术方案对于手语的翻译误差过大，容易受到外界环境的干扰，稳定性和灵活性较低，对于用户手语的翻译效率过低，应用成本过高的问题。本专利技术实施例的第一方面提供了一种手语翻译系统，包括：用于采集用户的手部动作信号的采集模块；和与所述采集模块连接，用于对所述动作信号进行归一化处理，以使所述动作信号映射至预设范围内并提取特征向量组，对所述特征向量组进行识别得到手语结果的数据识别模块。在其中的一个实施例中，所述数据识别模块包括：与所述采集模块连接，用于对所述动作信号进行归一化处理，以使所述动作信号映射至预设范围内并提取特征向量组的特征提取单元；和与所述特征提取单元连接，用于将所述特征向量组输入到预先建立的手势模板库中，与预先存储的手势数据进行一一匹配识别以得到所述手语结果的识别单元。在其中的一个实施例中，所述数据识别模块还包括：与所述特征提取单元及所述识别单元连接，用于构建训练集，并利用所述训练集对所述特征向量组进行训练，以得到所述手势模板库的训练单元。在其中的一个实施例中，所述采集模块包括：与所述数据识别模块连接，用于采集用户手部的运动角速度和运动加速度的六轴传感器；和与所述数据识别模块连接，用于采集用户手指的弯曲角度的弯曲传感器。在其中的一个实施例中，所述手语翻译系统还包括：连接在所述六轴传感器和所述数据识别模块之间，用于对所述运动角速度和所述运动加速度进行卡尔曼滤波处理的滤波模块。在其中的一个实施例中，所述弯曲传感器包括：用于接收到用户手指的应力发生变形，以使电阻值发生变化的压力传感器；和用于得到与所述压力传感器的电阻值的变化响应的电压值，并根据所述电压值获取所述用户手指的弯曲角度的A/D转换器。在其中的一个实施例中，所述手语翻译系统还包括：连接在所述数据识别模块与服务器终端之间，用于将归一化处理后的所述动作信号无线发送至所述服务器终端，以使所述服务器终端显示归一化处理后的所述动作信号的无线发送模块。在其中的一个实施例中，所述手语翻译系统还包括：与所述数据识别模块连接，用于在所述数据识别模块得到所述手语结果以后，将所述归一化处理后的动作信号和所述手语结果记录到手语数据库的记录模块。本专利技术实施例的第二方面提供了一种手语翻译手套，包括如上所述的手语翻译系统。本专利技术实施例的第三方面提供了一种手语翻译方法，包括：采集用户的手部动作信号；对所述动作信号进行归一化处理，以使所述动作信号映射至预设范围内并提取特征向量组；对所述特征向量组进行识别得到手语结果。上述的手语翻译系统通过采集模块能够实时采集用户的手部动作信号，当用户使用手语表达思想时，根据该动作信号解析出与所述手部运行信息相匹配的文字含义，经过对标准化的动作信号进行识别后，可根据用户手部的历史动作信息总结出用户的实质思想；当其他用户在获取到手语结果时，沟通的双方完成了信息的交互过程，通过手语替代了语言，实现了双方思想沟通；因此本专利技术实施例通过对于用户手部动作信息的智能分析、归纳后，可精确地识别出用户的手语结果，所述手语翻译系统利用对于手部的动作信号进行自我学习和自我训练后才得到相应的手语结果，进而排除了外界环境信息对手语识别过程造成的干扰，所述手语翻译系统可在各种外界环境中都能够实现对于用户的精确识别；所述手语翻译系统具有较为简化的结构，对于手部的动作信号的智能处理速度极高，手语的翻译效率高，功能强大，进而简化了手语翻译系统的体积；本专利技术实施例中的手语翻译系统具有更高的兼容性，给用户带来良好的使用体验；避免了传统技术中的手语翻译系统对于手语的翻译精度较低，电路应用的成本过高，翻译的效率过低，难以普遍适用的问题。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术一实施例提供的手语翻译系统的结构示意图；图2为本专利技术一实施例提供的数据识别模块的结构示意图；图3为本专利技术一实施例提供的数据识别模块的另一种结构示意图；图4为本专利技术一实施例提供的手语翻译系统的电路结构图；图5为本专利技术一实施例提供的手语翻译系统的另一种结构示意图；图6为本专利技术一实施例提供的手语翻译系统的另一种结构示意图；图7为本专利技术一实施例提供的手语翻译手套的结构示意图；图8为本专利技术一实施例提供的手语翻译方法的具体流程图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。请参阅图1，本专利技术实施例提供的手语翻译系统10的结构示意图，通过手语翻译系统10能够实时解析用户的手部动作代表的实质含义，误差小，给沟通的双方带来了极大的便利；为了便于说明，仅示出了与本实施例相关的部分，详述如下：如图1所示，手语翻译系统10包括：采集模块101和数据识别模块102。其中，采集模块101用于采集用户的手部动作信号。需要说明的是，所述手部泛指人体的手臂以及手臂上的穿戴物等；人体需要通过手部来本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种手语翻译系统，其特征在于，包括：用于采集用户的手部动作信号的采集模块；和与所述采集模块连接，用于对所述动作信号进行归一化处理，以使所述动作信号映射至预设范围内并提取特征向量组，对所述特征向量组进行识别得到手语结果的数据识别模块。

【技术特征摘要】
2019.01.23 CN 20191006194801.一种手语翻译系统，其特征在于，包括：用于采集用户的手部动作信号的采集模块；和与所述采集模块连接，用于对所述动作信号进行归一化处理，以使所述动作信号映射至预设范围内并提取特征向量组，对所述特征向量组进行识别得到手语结果的数据识别模块。2.根据权利要求1所述的手语翻译系统，其特征在于，所述数据识别模块包括：与所述采集模块连接，用于对所述动作信号进行归一化处理，以使所述动作信号映射至预设范围内并提取特征向量组的特征提取单元；和与所述特征提取单元连接，用于将所述特征向量组输入到预先建立的手势模板库中，与预先存储的手势数据进行一一匹配识别以得到所述手语结果的识别单元。3.根据权利要求2所述的手语翻译系统，其特征在于，所述数据识别模块还包括：与所述特征提取单元及所述识别单元连接，用于构建训练集，并利用所述训练集对所述特征向量组进行训练，以得到所述手势模板库的训练单元。4.根据权利要求1所述的手语翻译系统，其特征在于，所述采集模块包括：与所述数据识别模块连接，用于采集用户手部的运动角速度和运动加速度的六轴传感器；和与所述数据识别模块连接，用于采集用户手指的弯曲角度的弯曲传感器。5.根据权利要求4所述的手...

【专利技术属性】
技术研发人员：黎冰，李达峰，庄锐鸿，林伟斌，
申请(专利权)人：深圳大学，
类型：发明
国别省市：广东,44