基于手势识别的智能戒指控制方法技术

本发明专利技术涉及用户交互技术领域，具体涉及基于手势识别的智能戒指控制方法

【技术实现步骤摘要】
基于手势识别的智能戒指控制方法


[0001]本专利技术涉及用户交互
，具体涉及基于手势识别的智能戒指控制方法
。

技术介绍

[0002]5G
时代的来临极大的方便人们的生活，人机交互的方式很大程度上提升人们对智能设备的使用体验
。
智能穿戴设备对人机交互的方式有较大的改变，穿戴上智能设备，人们通过智能设备上传感器采集的数据对手势进行识别，根据预先设定的手势进行匹配，其它智能设备会根据不同的手势做出反应，例如，智能播放设备可以根据手势进行播放暂停
、
切换
、
调整音量等功能
。
智能戒指其小巧美观的特征大受欢迎，智能戒指在采集手势信息时通过使陀螺仪采集角速度等信息用于对手势的识别
。
[0003]在进行手势识别时，对陀螺仪采集的手势进行去噪处理但是由于采集的数据由于手势较小的变化可能造成较大的差异性，通过现有的算法对数据中的去噪效果都不理想
。
通过人为标注的方式采集同一种手势的陀螺仪数据，将同一种手势的数据人为的划分成一个簇类，对新采集的手势数据利用动态时间规整算法进行簇类划分，以实现新采集的手势数据的手势识别，但同一种手势姿态由于使用者每次的挥动情况存在差异，采集的陀螺仪数据会存在一定的波动性，会导致在对新采集到的数据划分所属的簇类时受到噪声的干扰，导致手势划分出现误差，进而影响对手势识别的准确性，导致基于手势识别对智能戒指的控制操作存在误差
。

技术实现思路

[0004]为了解决同一种手势姿态由于使用者每次的挥动情况存在差异，使得对新采集到的数据划分所属的簇类时受到噪声的干扰，导致基于手势识别对智能戒指的控制操作存在误差的技术问题，本专利技术的目的在于提供基于手势识别的智能戒指控制方法，所采用的技术方案具体如下：获取智能戒指对应的不同维度的陀螺仪数据；并由实时的陀螺仪数据构成实时手势数据；将实时手势数据划分至任意手势识别簇中，根据不同维度的实时手势数据在每个手势识别簇中的波动情况，确定不同维度的实时手势数据在每个手势识别簇中的手势信息表征值；将每个维度的实时手势数据与手势识别簇内的同一维度的历史手势数据进行匹配，得到每个维度的实时手势数据在当前手势识别簇内的置信度；结合实时手势数据的置信度
、
实时手势数据的手势信息表征值
、
实时手势数据与同一类手势识别簇内的历史手势数据的相似情况，确定实时手势数据在当前手势识别簇内的隶属度；根据实时手势数据在不同手势识别簇中对应的隶属度，确定实时手势数据对应的真实手势识别簇；
根据所述真实手势识别簇对智能戒指反馈控制指令
。
[0005]优选的，所述手势信息表征值的计算公式为：
[0006]其中，为实时手势数据在
x
轴维度上的手势信息表征值；为以自然常数
e
为底数的指数函数；
n
为手势识别簇中的手势数据的数量；为手势识别簇中第
j
个手势数据在
x
轴维度上的平均振幅；为手势识别簇中所有数据在
x
轴维度上的平均振幅的方差；为除去平均振幅外其他数据在
x
轴维度上的平均振幅的方差
。
[0007]优选的，所述将每个维度的实时手势数据与手势识别簇内的同一维度的历史手势数据进行匹配，得到每个维度的实时手势数据在当前手势识别簇内的置信度，包括：在每个维度的实时手势数据对应的陀螺仪数据上滑动滑窗，根据滑窗窗口内的数据分布情况，确定每个维度的实时手势数据对应的滑窗窗口的窗口表征能力；基于窗口表征能力，从每个维度的实时手势数据对应的滑窗窗口筛选出每个维度的实时手势数据对应的优选窗口；在手势识别簇内与实时手势数据同一维度的历史手势数据对应的陀螺仪数据上滑动滑窗，根据滑窗窗口内的数据分布情况，确定与实时手势数据同一维度的历史手势数据对应的滑窗窗口的窗口表征能力；基于窗口表征能力，从历史手势数据对应的滑窗窗口筛选出与实时手势数据同一维度的历史手势数据对应的优选窗口；根据每个维度的实时手势数据对应的优选窗口和历史手势数据对应的优选窗口的相似情况，确定每个维度的实时手势数据和历史手势数据的相似性；根据每个维度的实时手势数据和手势识别簇内的历史手势数据的相似性，确定每个维度的实时手势数据在当前手势识别簇内的置信度
。
[0008]优选的，所述滑窗窗口的窗口表征能力的获取方法为：对于滑窗窗口的任意维度的任意陀螺仪数据，将该陀螺仪数据和滑窗窗口中该陀螺仪数据之前的同一维度的陀螺仪数据的波动范围大小的乘积，作为该陀螺仪数据的初始表征能力；将滑窗窗口内陀螺仪数据对应的最大初始表征能力的归一化值，作为滑窗窗口的窗口表征能力
。
[0009]优选的，所述根据每个维度的实时手势数据对应的优选窗口和历史手势数据对应的优选窗口的相似情况，确定每个维度的实时手势数据和历史手势数据的相似性，包括：利用动态时间规整算法对每个维度的实时手势数据对应的优选窗口和同一维度的历史手势数据对应的优选窗口内的陀螺仪数据进行匹配，计算匹配后的数据对中数据之间的欧式范数，将相匹配的优选窗口内匹配后的数据对应的欧式范数的方差进行负相关归一化，将负相关归一化后的结果值，作为初始判断值；将最大初始判断值对应的历史手势数据对应的优选窗口作为历史最优窗口；将每个维度的实时手势数据的优选窗口和对应的同一维度的历史最优窗口的初
始判断值的和值进行归一化，将归一化后的值作为每个维度的实时手势数据和同一维度的历史手势数据的相似性
。
[0010]优选的，所述根据每个维度的实时手势数据和手势识别簇内的历史手势数据的相似性，确定每个维度的实时手势数据在当前手势识别簇内的置信度，包括：将每个维度的实时手势数据和手势识别簇内的同一维度的历史手势数据的相似性的和值进行归一化，将归一化后的值作为每个维度的实时手势数据在当前手势识别簇内的置信度
。
[0011]优选的，所述优选窗口的获取方法为：将
Top
‑
k
个窗口表征能力对应的滑窗窗口作为优选窗口，其中
k
的取值为正整数
。
[0012]优选的，所述结合实时手势数据的置信度
、
实时手势数据的手势信息表征值
、
实时手势数据与同一类手势识别簇内的历史手势数据的相似情况，确定实时手势数据在当前手势识别簇内的隶属度，包括：
[0013]其中，为实时手势数据在第
i
个手势识别簇内的隶属度；
norm
为线性归一化函数；
E
是第
i
个手势识别簇内的历史手势数据的数量；为在
x
轴维度上实时手势数据的置信度；为在
y
轴维度上实时手势数据的置信度；为在
z
轴维度上实时手势数据的置信度；为在
x
轴维度上实时手势数据与第本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种基于手势识别的智能戒指控制方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：获取智能戒指对应的不同维度的陀螺仪数据；并由实时的陀螺仪数据构成实时手势数据；将实时手势数据划分至任意手势识别簇中，根据不同维度的实时手势数据在每个手势识别簇中的波动情况，确定不同维度的实时手势数据在每个手势识别簇中的手势信息表征值；将每个维度的实时手势数据与手势识别簇内的同一维度的历史手势数据进行匹配，得到每个维度的实时手势数据在当前手势识别簇内的置信度；结合实时手势数据的置信度
、
实时手势数据的手势信息表征值
、
实时手势数据与同一类手势识别簇内的历史手势数据的相似情况，确定实时手势数据在当前手势识别簇内的隶属度；根据实时手势数据在不同手势识别簇中对应的隶属度，确定实时手势数据对应的真实手势识别簇；根据所述真实手势识别簇对智能戒指反馈控制指令
。2.
根据权利要求1所述的基于手势识别的智能戒指控制方法，其特征在于，所述手势信息表征值的计算公式为：其中，为实时手势数据在
x
轴维度上的手势信息表征值；
exp
为以自然常数
e
为底数的指数函数；
n
为手势识别簇中的手势数据的数量；为手势识别簇中第
j
个手势数据在
x
轴维度上的平均振幅；为手势识别簇中所有数据在
x
轴维度上的平均振幅的方差；为除去平均振幅外其他数据在
x
轴维度上的平均振幅的方差
。3.
根据权利要求1所述的基于手势识别的智能戒指控制方法，其特征在于，所述将每个维度的实时手势数据与手势识别簇内的同一维度的历史手势数据进行匹配，得到每个维度的实时手势数据在当前手势识别簇内的置信度，包括：在每个维度的实时手势数据对应的陀螺仪数据上滑动滑窗，根据滑窗窗口内的数据分布情况，确定每个维度的实时手势数据对应的滑窗窗口的窗口表征能力；基于窗口表征能力，从每个维度的实时手势数据对应的滑窗窗口筛选出每个维度的实时手势数据对应的优选窗口；在手势识别簇内与实时手势数据同一维度的历史手势数据对应的陀螺仪数据上滑动滑窗，根据滑窗窗口内的数据分布情况，确定与实时手势数据同一维度的历史手势数据对应的滑窗窗口的窗口表征能力；基于窗口表征能力，从历史手势数据对应的滑窗窗口筛选出与实时手势数据同一维度的历史手势数据对应的优选窗口；根据每个维度的实时手势数据对应的优选窗口和历史手势数据对应的优选窗口的相似情况，确定每个维度的实时手势数据和历史手势数据的相似性；根据每个维度的实时手势数据和手势识别簇内的历史手势数据的相似性，确定每个维度的实时手势数据在当前手势识别簇内的置信度
。4.
根据权利要求3所述的基于手势识别的智能戒指控制方法，其特征在于，所述滑窗窗
口的窗口表征能力的获取方法为：对于滑窗窗口的任意维度的任意陀螺仪数据，将该陀螺仪数据和滑窗窗口中该陀螺仪数据之前的同一维度的陀螺仪数据的波动范围大小的乘积，作为该陀螺仪数据的初始表征能力；将滑窗窗口内陀螺仪数据对应的最大初始表征能力的归一化值，作为滑窗窗口的窗口表征能力
。5.
根据权利要求3所述的基于手势识别的智能戒指控制方法，其特征在于，所述根据每个维度的实时手势数据对应的优选窗口和历史手势数据对应的优选窗口的相似情况，确定每个维度的实时手势数据和历史手势数据的相似性，包括：利用动态时间规整算法对每个维度的实时手...

【专利技术属性】
技术研发人员：孟帅，
申请(专利权)人：深圳市魔样科技有限公司，
类型：发明
国别省市：