[发明专利]一种带有校准和学习功能的手语手套、系统及实现方法

权利要求书

1.一种带有校准和学习功能的手语手套，包括：

手套本体；

若干根弯曲传感器，每根弯曲传感器分别设置于所述手套本体的各手指上，以获取手指的弯曲程度的数据；每个弯曲传感器与一电阻串联分压，并通过模数转换模块连接至微处理单元；

加速度计与陀螺仪，设置于所述手套本体的手腕处，用于获取手腕的旋转角度数据及旋转速度；

至少两个蓝牙模块，用于实现手套之间，以及手套与上位机或移动设备端之间的通信；

微处理单元，用于根据所述蓝牙模块接收到的信号进行手势姿态数据采集，并将采集的手势数据通过所述蓝牙模块传送至另一手语手套或上位机，以便进行手势预测或手势学习；所述手势预测为将获得的手势数据基于KNN分类器进行手势预测；所述手势学习为将获得的与新手语词汇对应的手势数据存储、添加至手语数据库。

2.如权利要求1所述的一种带有校准和学习功能的手语手套，其特征在于：所述手语手套还包括电源模块，所述电源模块经过稳压模块与滤波电容，输出电源给所述微处理单元及其他需要供电的模块。

3.如权利要求2所述的一种带有校准和学习功能的手语手套，其特征在于：所述稳压模块、模数转换模块、两个蓝牙模块、分压模块以及加速度与陀螺仪模块、微处理单元集成于一电路板上，并固定于所述手套本体的手腕上。

4.一种带有校准和学习功能的手语系统，包括：

两个手语手套，分别为左右手手语手套，用于根据预定的通信协议分别利用设置于手套手指的弯曲传感器及设置于手套手腕的加速度计与陀螺仪采集左右手的手势姿态数据，并将采集的手势姿态数据发送至上位机以进行手势预测或手势学习，并将手势预测的结果发送至移动设备端；

上位机，用于根据移动设备端的信号对获得的手势姿态数据进行手势预测或手势学习，将预测结果返回至相应的手语手套或根据手势学习结果更新手语数据库；当接收到移动设备端的手势学习开始信号并获得一新手语词汇时，所述上位机将持续获得的手势姿态数据进行存储，并于接收到手势学习结束信号时，将该期间采集到的手势姿态数据作为该新手语词汇的手势数据，添加至手语数据库；当未接收到移动设备端的手势学习开始信号时，则所述上位机默认进行手势预测，将获得的手势姿态数据基于KNN分类器进行手势预测，将预测结果返回至相应的手语手套；

移动设备端，用于手势学习时提供学习的手势文本并启动手语手套的手势学习过程，用于手势预测时，接收手语手套的手势预测结果，将手势预测结果予以输出。

5.如权利要求4所述的一种带有校准和学习功能的手语系统，其特征在于，所述预定的通信协议过程如下：

利用所述手语手套中的第一手套产生启动信号并通过蓝牙模块发送至第二手套以启动所述第二手套的数据采集；所述第一手套为所述手语手套的左手手套或右手手套；所述第二手套为所述手语手套的中与所述第一手套配对使用的另一手套；

所述第二手套于收到启动信号后，进行所述第二手套的手势数据采集，并将采集的数据发送至所述第一手套；

当所述第一手套接收到所述第二手套的手势数据采集时，进行所述第一手套的手势数据采集，并将所述第一手套和第二手套的手势姿态数据一并发送至上位机以进行手势预测或手势学习。

6.如权利要求4所述的一种带有校准和学习功能的手语系统，其特征在于，所述基于KNN分类器的手势预测过程如下：计算当前手势数据与手语数据库中各个手势数据的差距，将计算结果距离最短的结果输出至与其通信的手语手套。

7.如权利要求4所述的一种带有校准和学习功能的手语系统，其特征在于：于所述手势预测过程中，每隔若干时间预测一次手势，当连续若干次预测结果都一样时，确定其为最终预测结果输出至与其通信的手语手套。

8.一种带有校准和学习功能的手语系统的实现方法，包括如下步骤：

步骤S1，利用左右手手语手套根据预定的通信协议采集左右手的手势姿态数据，并将采集的手势姿态数据发送至上位机以进行手势预测或手势学习；

步骤S2，利用上位机根据移动设备端的信号对获得的手势姿态数据进行手势预测或手势学习，将预测结果返回至手语手套或根据手势学习结果更新手语数据库；所述手势预测为将获得的手势数据基于KNN分类器进行手势预测；所述手势学习为将获得的与新手语词汇对应的手势数据存储、添加至手语数据库；

步骤S3，所述手语手套端将获得的手势预测结果发送至移动设备端予以输出。