用于采集手语识别用数据的手套的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及数据处理领域，尤其涉及一种用于采集手语识别用数据的手套。
【背景技术】
[0002]目前对于聋哑人与正常人之间的交流，需要正常人能够读懂聋哑人的哑语才能够进行。对于读不懂聋哑人的哑语或手势的正常人，如何理解聋哑人通过手势表达的含义，成为一个两者间的沟通的难题。
[0003]目前有专为聋哑人设计的数据手套。通过在数据手套上设置方位角传感器感测手的方位角和各节指骨的方位角，以此计算各节指骨之间弯曲的角度，发送给处理用的中央计算机。中央计算机以此识别手语，并通过例如扬声器或显示器等将手语的含义以语音或文字等形式输出，从而达到正常人与聋哑人交流的目的。
[0004]本发明将提供一种新的方式，使上述设备能准确表达聋哑人的手语的含义。
【发明内容】
[0005]本发明的一方面解决的技术问题之一是为手语识别采集更全面的数据，从而使手语识别更准确。
[0006]根据本发明的一个实施例，提供了一种用于采集手语识别用数据的手套，包括:置于手套上与手的指骨和掌骨对应的位置的用于感测手的姿态的多个方位角传感器；置于数据手套上的用于感测用于计算手的高度的数据的高度传感器。
[0007]根据本发明的一个实施例，所述置于手套上的方位角传感器用于感测手的指骨和掌骨的方位角数据。
[0008]根据本发明的一个实施例，所述手套还包括:用于采集所述多个方位角传感器、高度传感器感测的数据的控制单元，所述数据用以判断手势的含义。
[0009]根据本发明的一个实施例，所述手套还包括:输出单元，用于将所采集到的手势的含义以语音或文字的形式输出。
[0010]根据本发明的一个实施例，所述高度传感器为气压传感器。
[0011]根据本发明的一个实施例，所述置于手套上与手的掌骨对应的位置的方位角传感器放置在与两个掌骨对应的位置上。
[0012]根据本发明的一个实施例，所述在手套内设置有用于固定上述方位角传感器的袋。
[0013]根据本发明的一个实施例，所述在手套外侧设置有用于固定方位角传感器的袋。
[0014]根据本发明的一个实施例，所述手套上仅在与手的指骨对应的除了食指、中指、无名指以及小指的靠近其指尖的第一节指骨的位置放置上述方位角传感器。
[0015]根据本发明的一个实施例，所述手套中与各指骨、手掌对应的部分的尺寸与男人或女人各指骨、手掌的尺寸相匹配。
[0016]本发明人发现，现有技术中之所以识别聋哑人的手语的准确率低是因为采集基础数据不全面。现有技术只采集手的方位角相关数据和各节指骨的方位角相关数据，但本发明人分析发现，仅靠这些方位角有时不一定能够准确反映聋哑人手语的含义，导致判定手语准确率低。本发明实施例的采集基础数据的手套通过在采集方位角相关数据的基础上采集高度相关数据弥补了这一缺陷，提高了判定准确率。
【附图说明】
[0017]图1是手骨的结构图。
[0018]图2是本发明人发现的定义手语需要的参数示意图。
[0019]图3a_b分别是根据本发明的第一实施例的手语识别在手套外部和内部进行时手套的示意图。
[0020]图4a_b分别是根据本发明的第二实施例的手语识别在手套外部和内部进行时手套的示意图。
[0021]图5a_b分别是根据本发明的第三实施例的手语识别在手套外部和内部进行时手套的示意图。
[0022]图6a_b分别是根据本发明的第四实施例的手语识别在手套外部和内部进行时手套的示意图。
[0023]图7a_b是根据本发明实施例的手语识别在手套外部和内部进行时手套的结构框图。
[0024]图8a_d分别示出了四种将方位角传感器结合在手套上的示意图。
【具体实施方式】
[0025]下面参照附图描述本发明的一些优选实施方式。
[0026]图1是手骨的结构图。如图1所示，在5个手指上都有三节依次通过关节连接起来的细长的骨头，叫指骨101，其中拇指的最后一节指骨101位于手掌中，因其活动范围与手掌的掌骨的活动范围关联不大，其可以视为拇指的最后一节指骨101。手的食指、中指、无名指、小指的最后一节指骨通过关节相连的四根细长的骨头，叫掌骨102，该掌骨102位于手掌中，通过其位置可得知手掌的位置和角度。由于四根掌骨102都固定在手掌中，因此在做手语时，这四根掌骨相互之间的位置几乎不变，其在三轴(例如前后、左右、上下)坐标系中每个轴上的方位角可通过其中一根掌骨的位置和角度，就能计算出整个手掌的位置和角度。
[0027]如图2所示，在表征手语中的手势时，只要用手掌的方位角a (即相对于重力线1003的夹角，手掌的方位角a即一根掌骨102的方位角，当然也可以通过多根掌骨102的方位角求平均的方式得出)、各手指上的相邻指骨101之间的弯曲角β2、β3、与掌骨102相邻的最后一节指骨101与掌骨102之间的弯曲角β I就可以确定。也就是说，当手的手指的上述方位角ct、弯曲角β 2、β 3、β I确定后，这个手语的手势就确定了，其所代表的含义也就确定了。但本发明发现，在手语中，将手放在胸前做一个动作，与把手举过头顶做一个相同的动作，即，手做出的姿态相同，位置不同，有时代表的含义是不同的。这里，手的姿态是指不考虑手的高度时做出的各种姿态。这样，现有手语识别的手套，仅靠手的姿态来判断手语的含义，就可能出错。
[0028]本发明的实施例引入一个手高度指标。如图2所示，本发明的手套的手背位置放置高度传感器12，用于感测手的高度H，当然，此高度传感器12也可以放置在手套的其他位置，只要能测定该手套的高度即可。这个高度是相对高度，例如相对于人腰部的高度，通过手相对于腰的高度的计算，本发明的手套能判断出手相对于使用者的身体的其他部位的高度，这样就能使使用者的手势被更精确地解读。也就是说，通过上述手的姿态以及手的高度H来确定一个手语的手势的含义，从而提高了确定手语含义的准确率。手势是能对应于手语中的某个含义的手的姿态和高度的综合体。
[0029]另外，如图2所示，在手套上与指骨和掌骨对应的位置放置多个方位角传感器11，用于采集指骨和掌骨方位角的数据，以计算各指骨和掌骨的方位角。其中，各手指的相邻指骨101之间的弯曲角β2、β 3可以通过该相邻指骨各自的方位角得出，与掌骨相邻的最后一节指骨与该掌骨的弯曲角βI可以从该最后一节指骨和该掌骨的方位角得出。
[0030]上述方位角的数据泛指所有可以用于计算载体方位角的数据，例如载体角速度、加速度，等等，都可以得出载体的方位角。该方位角数据可以通过三轴微陀螺仪、三轴微加速度传感器和三轴地磁传感器得出，其中，该三种方位角传感器可以单独或组合来使用，具体的使用方式如下:
[0031 ] 在第一种实施方式中，方位角传感器可以仅包括上述三轴微陀螺仪。
[0032]在第二种实施方式中，方位角传感器可以仅包括上述三轴微加速度传感器。
[0033]在第三种实施方式中，方位角传感器包括:三轴微陀螺仪和三轴微加速度传感器，分别用于测量三个坐标轴方向上的角速率和测量所述三个坐标轴方向上的加速度。这种方式中，通过角速率能够计算出一个方位角Ya，通过加速度也能够计算出一个方位角Yb，可以通过加权的方式计算出最后的方位角Y = kYa+(l-k) Yb(其中O f k = I)。这样做的前提是，三轴微陀螺仪和三轴微加速度传感器使用的是相同的三轴坐标系。三轴微加速度传感器的特点是对于噪音敏感，但由于其不受前面帧结果的影响，所以不会出现结果漂移。三轴微陀螺仪的特点是对于噪音不敏感，但是由于结果受前面帧的影响，会出现结果漂移，而且需要一个初始方位角。所以，这种方式集中了 2种方式的优点，相对于现有技术，达到了既不容易对噪音敏感、又不容易受前面帧的影响的有益效果。
[0034]在第四种实施方式中，