《科技创新与品牌》杂志社奇思妙想

基于MEMS加速度传感器的手语识别系统

 

基于MEMS加速度

传感器的手语识别系统

设计者/东北林业大学 闵昆龙  杨 林  吴 刚  刘甜甜



        手语就是运用手势动作、根据手势的变化模拟形象或者音节,而构成的一定意思或词语,它是有听力障碍的人(即聋哑人)互相交流的一种手的语言,它是“有声语言的重要辅助工具”,对于有听力障碍的人来说,它是主要的交际工具。据统计,我国现有聋哑人2000多万。
        近年来,许多经济发达国家都开始了手语处理技术的研究,并在为研制开发能够帮助聋哑人与正常人进行信息交流的实用手语翻译系统而做大量的工作。手语识别的研究已经吸引了越来越多的专家和学者的注意,建立以计算机技术为基础的手语识别系统,可以消除健全人与聋哑人之间交流的障碍,使聋哑人更好地融入正常人的社会生活,大大提高他们的生活质量 。本手语识别系统就是一次大胆的尝试。
        
        工作原理
        系统由传感器、传感器输出信号采集部分、CPU数据分析识别部分、语音存储部分、语音输出部分等组成。系统框图如下:

图1 系统框图

图2 系统识别流程

 

        传感器选用MXR9500三轴加速度传感器,可以感应手指运动过程中三轴方向的动加速度,还可以感受手指静止时三轴方向的静加速度。数据采用部分选用高精度多路模拟开关MAX338对数据手套上的几个传感器的输出信号。CPU部分选用SPCE061A 语音功能和处理能力相对较强的单片机对传感器输出信号进行处理识别。语音存储采用SPR1024数据存储器。语音输出部分为SPY0030音频功率放大器。

图3 系统实物展示图

        系统实物展示(见图3)
        为了方便消费者,我们将此系统装置在手套上,结构简单,既美观又方便。目前所做的产品可准确识别并输出中国哑语中的30个汉语拼音。以后我们会在此基础上对其进行进一步的开发,初步打算是将系统改造成无线接收,左右手联合使用,做出一套的语音翻译系统—左手做韵母,右手做声母,综合识别出汉字。相信该产品市场潜力非常大,在设计的过程中,我们会充分考虑成本问题,达到性价比的最大化。