[发明专利]一种基于红外传感阵列的手势识别方法及系统

权利要求书

1.一种基于红外传感阵列的手势识别方法，其特征在于，所述手势识别方法包括：

利用红外热电堆传感器阵列捕捉手势，得到对应的热电压信号序列；

对所述热电压信号序列进行处理，得到待识别手势数据；

构建手势识别模型；

利用所述手势识别模型对所述待识别手势数据进行识别，得到对应的识别结果；

所述对所述热电压信号序列进行处理，得到待识别手势数据，具体包括：对所述热电压信号序列进行初步处理，得到经过初步处理的热电压信号序列；判断所述经过初步处理的热电压信号序列是否为有效的手势数据，得到判断结果；若判断结果为“是”，则对所述经过初步处理的热电压信号序列进行二次处理，得到所述待识别手势数据；若判断结果为“否”，则放弃该数据；

所述二次处理具体包括：将所述经过初步处理的热电压信号序列进行缓存；根据所述经过初步处理的热电压信号序列，通过迭代阈值法得到对应的分割阈值；利用所述分割阈值对缓存后的所述经过初步处理的热电压信号序列进行分割和二元阈值化处理，得到对应的二元阈值数据，将所述二元阈值数据作为所述待识别手势数据；

所述构建手势识别模型具体包括：获取样本数据集；所述样本数据集包括多组事先采集并处理的待识别手势数据作为输入矢量及每组待识别手势数据对应的手势种类作为监督数据；构建初始神经网络；所述初始神经网络为BP神经网络；将所述样本数据集输入至所述初始神经网络中，采用监督学习的方式训练，得到手势识别模型。

2.根据权利要求1所述的基于红外传感阵列的手势识别方法，其特征在于，所述初步处理具体包括：

将所述热电压信号序列进行放大处理，得到放大后的热电压信号序列；

将所述放大后的热电压信号序列进行模数转换，得到对应的数字量信号序列，将所述数字量信号序列作为所述经过初步处理的热电压信号序列。

3.根据权利要求1所述的基于红外传感阵列的手势识别方法，其特征在于，所述判断所述经过初步处理的热电压信号序列是否为有效的手势数据，得到判断结果，具体为：

将所述经过初步处理的热电压信号序列与无手势覆盖时的初始信号序列进行对比，确定所述经过初步处理的热电压信号序列中是否有大于或等于设定数目的值发生了增大，且增大的数值大于或等于设定值，得出判断结果。

4.根据权利要求1所述的基于红外传感阵列的手势识别方法，其特征在于，所述初始神经网络的输入层的节点数与所述红外热电堆传感器阵列中的红外热电堆传感器的数量相等，所述初始神经网络的隐藏层的节点数为5，所述初始神经网络的输出层的节点数与所述手势种类的数量相等。

5.一种基于红外传感器阵列的手势识别系统，其特征在于，所述手势识别系统包括：

红外热电堆传感器阵列，用于捕捉手势，得到对应的热电压信号序列；

数据处理模块，与所述红外热电堆传感器阵列连接，用于对所述热电压信号序列进行处理，得到待识别手势数据；

数据识别模块，与所述数据处理模块连接，用于利用手势识别模型对所述待识别手势数据进行识别，得到识别结果；

所述对所述热电压信号序列进行处理，得到待识别手势数据，具体包括：对所述热电压信号序列进行初步处理，得到经过初步处理的热电压信号序列；判断所述经过初步处理的热电压信号序列是否为有效的手势数据，得到判断结果；若判断结果为“是”，则对所述经过初步处理的热电压信号序列进行二次处理，得到所述待识别手势数据；若判断结果为“否”，则放弃该数据；

所述二次处理具体包括：将所述经过初步处理的热电压信号序列进行缓存；根据所述经过初步处理的热电压信号序列，通过迭代阈值法得到对应的分割阈值；利用所述分割阈值对缓存后的所述经过初步处理的热电压信号序列进行分割和二元阈值化处理，得到对应的二元阈值数据，将所述二元阈值数据作为所述待识别手势数据；

所述手势识别模型的构建过程具体包括：获取样本数据集；所述样本数据集包括多组事先采集并处理的待识别手势数据作为输入矢量及每组待识别手势数据对应的手势种类作为监督数据；构建初始神经网络；所述初始神经网络为BP神经网络；将所述样本数据集输入至所述初始神经网络中，采用监督学习的方式训练，得到手势识别模型。