【CN109885166A】智能手语翻译手套及其手势识别方法【专利】

合集下载

能自动翻译手语的手套

能自动翻译手语的手套作者：张君燕来源：《小学教学研究·新小读者》2017年第05期纳维德和托马斯是美国华盛顿大学的本科生。

每到周末和节假日，他们常常去一些福利机构做义工。

有一次，他们遇到了一名聋哑人。

这名聋哑人显然有什么着急的事情，他皱着眉头，用手语紧张地对他们比画着什么。

可遗憾的是，纳维德和托马斯都不懂手语，尽管他们也很着急，但他们完全不明白这个聋哑人在“说”什么。

于是，纳维德急忙找其他人来帮忙，一连找了好几个人，才找到一名懂手语的工作人员。

原来，这名聋哑人发高烧，他感觉很不舒服，想要他们帮忙找一名医生醫治。

幸好及时找到了懂手语的工作人员，否则耽搁下去，不知道会有什么严重的后果呢！回到学校后，纳维德和托马斯一直在为这件事自责。

对于生活在无声世界中的人来说，手语确实是一种非常有效的沟通方式，可是在现实生活中，并没有多少普通人看得懂手语，那就造成了手语使用者和其他人之间的沟通障碍。

如果有一种产品，能够让所有人理解手语所表达的意思，那该多好啊！这不仅能够帮助患有语言障碍的人们，也能更好地促进人与人之间的沟通。

于是，经过近一年的努力，纳维德和托马斯于2016年4月开发了一副能够将手语翻译成文字或者语音的手套。

这款被命名为“Sign Aloud”的智能手套使用了能够记录佩戴者手的位置和动作的传感器，而这些数据会通过蓝牙发送到一台中央计算机上进行处理。

如果佩戴者的动作能够跟美国手语手势匹配的话，扬声器将会把手语信息表达出来。

事实上，Sign Aloud手套并不是第一款手語翻译设备，但是它是目前最符合人体工学设计的，它可以像助听器和隐形眼镜等设备一样很容易就成为我们生活中的一部分。

所以，纳维德和托马斯的这款“能听懂手语”的智能手套一经推出，就受到了很多机构和个人的关注，并计划进行规模化量产。

据美国权威的科研机构表示，Sign Aloud手套很有可能给目前依赖于美国手语的人带来非常大的帮助，它在未来还将支持其他版本的手语。

适用于手语采集与输入的智能手套及翻译系统

适用于手语采集与输入的智能手套及翻译系统智能手套：手语采集与输入的革命性创新引言在全球范围内，有约7000种不同的语言被使用着。

然而，手语作为一种非口头交流方式，在视障人士、聋哑人士和语言障碍者中扮演着重要的角色。

为了解决手语交流的难题，研究人员开发了一种创新的技术——适用于手语采集与输入的智能手套及翻译系统。

本文将深入探讨这项令人振奋的科技，并展望其未来的前景。

一、智能手套的原理与设计智能手套是一种利用先进技术把手语转化为可识别文本的设备，其主要构成包括传感器、处理器、无线通信模块和电池。

每个手指上都装有高灵敏度的传感器，能够准确捕捉手指和手部的微小运动。

这些传感器将采集到的手语动作数据传输到处理器，由处理器进行分析和识别，并将结果通过无线通信模块传送到相应的设备。

电池为设备提供持久的电力支持。

二、智能手套的功能与应用1. 手语采集智能手套能够精确地采集并记录使用者的手语动作。

通过传感器的高灵敏度检测，手指的细微运动能够被准确捕捉并转化为电子数据。

这样，聋哑人士和语言障碍者就能够更加方便地表达自己，而教育工作者和研究人员也可以更好地研究和传授手语。

2. 手语输入智能手套的另一个重要功能是将手语动作转化为文本输入。

设备内置的处理器能够对采集到的手语数据进行分析和识别，进而将其转化为可读的文字。

这使得视障人士和聋哑人士能够更加便捷地与其他人交流，同时也方便了信息的记录与保存。

3. 翻译系统智能手套结合了机器学习和人工智能技术，使得其具备实时的翻译能力。

通过与智能手机等设备的连接，智能手套能够将手语动作直接转化为其他语言的文字或语音。

这在国际交流、旅行和商务活动中具有巨大潜力，能够极大地方便跨文化交流。

三、智能手套的优势与挑战1. 优势（1）高准确性：智能手套采用先进的传感器技术，能够实时高精度地捕捉手语动作，保证了数据的准确性。

（2）便携性：智能手套体积小巧，便于携带，并且内置电池提供持久的电力支持，方便用户长时间使用。

智能穿戴设备智能手套的手势控制功能

智能穿戴设备智能手套的手势控制功能智能穿戴设备的发展让我们的生活变得更加便捷和智能化。

在智能穿戴设备中，智能手套作为一种新兴的技术产品，不仅具备传统手套的保暖功能，还融入了手势控制技术，为用户提供更加高效和自由的交互体验。

一、智能手套的基本概念智能手套是一种通过内置传感器和控制单元实现手部手势识别和控制的智能穿戴设备。

其主要功能是通过识别手部的动作与手势，并将其转化为与设备的相应操作相匹配，从而实现与设备的交互控制。

智能手套的灵活度和反应速度相对较高，使用户能够更加自然和便捷地控制和操作各种智能设备。

二、智能手套的手势识别技术智能手套的手势识别技术是实现其手势控制功能的核心。

通过内置的传感器，智能手套可以准确地感知手部的位置、姿态和运动轨迹。

利用机器学习和人工智能算法对传感器采集的数据进行分析处理，可以实现对不同手势的辨识和识别。

智能手套可以识别常见的手势，如握拳、张开手掌、点头、摇头等，并将其转化为对应的功能操作，如拍照、播放音乐、接听电话等。

三、智能手套的应用领域智能手套的手势控制功能为用户在各种场景下提供了更加便捷和直观的交互方式。

以下是智能手套在不同领域中的应用示例：1. 游戏娱乐领域：智能手套可以代替传统的游戏手柄，通过手势的变化来操控游戏角色的动作和方向，使玩家更加身临其境地参与游戏。

2. 虚拟现实领域：智能手套与虚拟现实头盔相配合，使用户能够通过手势控制来操作虚拟世界中的物体，如抓取、拖拽、放大缩小等，增强虚拟现实体验的真实感和互动性。

3. 工业制造领域：在工业生产中，智能手套可以帮助工人进行精确的操作和控制。

通过手势识别，工人可以远程操控机器人进行某些特定的工作任务，提高生产效率和安全性。

4. 医疗康复领域：智能手套可以用于康复训练和功能恢复。

通过手势控制，患者可以进行手部运动训练，帮助康复患者提高肌肉协调性、灵活性和准确性。

四、智能手套的未来发展随着智能穿戴设备技术的不断进步，智能手套的手势控制功能也将继续发展和完善。

手语翻译手套[发明专利]

专利名称：手语翻译手套
专利类型：发明专利
发明人：高俊,蒋思凡,吴纪邦,周月申请号：CN201310259737.0申请日：20130626
公开号：CN103345861A
公开日：
20131009
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明公开了一种手语翻译手套，包括由五个指套、掌套及腕套构成的手套本体、曲度传感器、角度传感器、三维加速度传感器、控制器和发声系统，通过各传感器测量手部活动，从而将手语的每一个动作记录下来，并预先将对应的含义储存在控制器内。

而在实际使用过程中，当相应的动作被测得后，通过控制器可以自动把手语的含义通过发声系统进行语言表达，或者以文字的形式显示在画面显示系统的屏幕上，以使人了解聋哑人的想法，方便了与聋哑人的交流。

申请人：上海市七宝中学
地址：201101 上海市闵行区农南路22号
国籍：CN
代理机构：上海胜康律师事务所
代理人：张坚
更多信息请下载全文后查看。

一种智能手语翻译装置[发明专利]

专利名称：一种智能手语翻译装置专利类型：发明专利
发明人：王贤
申请号：CN201510903562.1
申请日：20151209
公开号：CN106856069A
公开日：
20170616
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明属于翻译设备技术领域，具体提供了一种智能手语翻译装置，包括装置本体、处理器、存储器、扬声器、显示器、录音装置、电池、蓝牙模块、模式转换按钮、开关按钮、蓝牙开关按钮、传感器、充电接，本智能手语翻译装置，在患有听觉障碍的人和不懂手语的人说话时，能对人的手势进行综合探测并对手语进行解读，此翻译器能翻译手语并以语音的方式传达给非障碍者，还能选择以文本数据的形式在显示器上面显示或者通过蓝牙装置传输到非障碍者的手机等设备上；在非障碍者和听觉障碍患者说话时，声音可以转化为文本数据，然后显示在设备的画面上，或者根据需要将其转化为手语，很有效的克服了有听觉障碍的人和正常人之间的沟通障碍问题。

申请人：西安沃贝农业科技有限公司
地址：710000 陕西省西安市高新区高新六路三十二号陕西汇德科技园第3幢1单元5层10526号房国籍：CN
代理机构：西安智萃知识产权代理有限公司
代理人：李炳辉
更多信息请下载全文后查看。

用于采集手语识别用数据的手套[发明专利]

专利名称：用于采集手语识别用数据的手套
专利类型：发明专利
发明人：王犇,姜小花,罗红,任骝,张建杰,徐魁,陈彦霖,周正宇,郭文蔚
申请号：CN201410410413.7
申请日：20140820
公开号：CN105353866A
公开日：
20160224
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明提供了用于采集手语识别用数据的手套。

该手套包括：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。

本发明的手套为手势判定采集了更全面的数据，从而使手势判定更准确。

申请人：博世(上海)智能科技有限公司,博世汽车部件(苏州)有限公司
地址：200335 上海市长宁区福泉北路333号1幢8楼888室
国籍：CN
代理机构：北京永新同创知识产权代理有限公司
代理人：杨胜军
更多信息请下载全文后查看。

手语识别与翻译技术在智能手语手套中的应用

手语识别与翻译技术在智能手语手套中的应用智能手语手套是一种将手语识别与翻译技术应用于人工智能的产物。

它的出现为聋哑人士提供了更加便利和直观的交流方式，也为普通人了解手语文化提供了新的途径。

本文将从手语识别技术、手语翻译技术以及智能手语手套的应用三个方面，探讨这项技术在未来的发展前景和意义。

一、手语识别技术手语识别技术是指将手语姿势转化成数字化的过程，使计算机能够识别手指和手掌的位置、姿势、移动轨迹等信息。

手语识别技术最早是应用于虚拟现实和游戏控制中，但后来因为人工智能技术的发展而逐渐普及。

目前，手语识别技术已经可以应用于智能手语手套中，为聋哑人士和其他人士提供了交流工具。

手语识别技术主要分为两种，一种是基于传感器的手语识别技术，另一种是基于计算机视觉的手语识别技术。

基于传感器的手语识别技术主要采用压力传感器、伺服电机和惯性测量单元等传感器，通过采集手部动作数据并传输到计算机实现手语的识别。

基于计算机视觉的手语识别技术则通过摄像头等设备，采集手部图像数据，再通过图像处理、特征提取和分类等技术实现手语的识别。

二、手语翻译技术手语翻译技术是指将手语翻译成文字或语音的过程。

手语翻译技术主要分为两种，一种是机器翻译技术，另一种是语音合成技术。

机器翻译技术通过将手语识别的数字化信息翻译成文字，再通过自然语言处理技术将文字翻译成口语或其他语言。

语音合成技术则通过将文本转化成口语的过程，将机器翻译技术翻译出来的文本转化成语音输出。

手语翻译技术的主要难点在于手语与语言之间存在巨大的差异。

手语是以手部姿势、运动和空间位置为主要手段进行交流的语言，而语言则是以音、词汇和语法为主要手段进行交流的语言。

因此，手语翻译技术需要借助人工智能技术中的机器学习、深度学习等技术，以及手语语言学知识，来实现手语到语言的翻译。

三、智能手语手套的应用智能手语手套是一种将手语识别和翻译技术应用于手套的产物。

它使用压力传感器、惯性测量单元等传感器采集手部动作数据，实现手语识别，再将手语翻译成文字或语音输出。

数据手套在手语翻译中的应用研究

数据手套在手语翻译中的应用研究随着科技的不断发展，人们对于数据手套在手语翻译中的应用研究越来越感兴趣。

手语作为一种视觉语言，是聋哑人群体之间最常用的交流方式。

然而，由于手语的特殊性，使得手语翻译变得非常重要。

传统的手语翻译通常需要借助人工进行，耗时耗力且受制于翻译员的水平。

而数据手套的问世为手语翻译带来了革命性的变化，使得交流变得更加便捷和准确。

数据手套是一种通过传感器和跟踪技术来捕捉手部动作的设备。

它能够实时捕捉手势，将手势转化为数字信号，进而转译为可理解的文字或语言。

对于手语翻译来说，数据手套具有许多优势。

首先，数据手套能够提高手语翻译的准确性。

传统的手语翻译需要依赖人工的判断和理解，容易受到翻译员个人的理解和表达能力的影响，导致信息传达的不准确。

而数据手套通过实时捕捉手势动作并转化为数字信号，减少了人为判断的干扰，提高了翻译的准确性和可靠性。

其次，数据手套能够提高手语翻译的速度。

传统的手语翻译需要翻译员即时观察和理解手势，然后通过口头或书写方式进行翻译。

这种方式存在着信息传递的延迟和时间消耗的问题。

而数据手套的实时捕捉和转化能够极大地提高翻译速度，使得交流变得更加迅捷高效。

此外，数据手套的应用还具备一定的灵活性。

不同的手语之间可能存在一些区别和变化，传统的手语翻译需要翻译员对这些差异进行识别和适应。

而数据手套通过灵活的传感器和跟踪技术，能够根据不同的手势和手语识别出不同的含义，提供更加个性化和定制化的翻译服务。

然而，数据手套在手语翻译中的应用研究也面临一些挑战和限制。

一是技术限制，数据手套的传感器和跟踪技术还需要进一步改进和完善，以提高手势的识别和转化准确性。

二是成本问题，数据手套的生产和使用成本相对较高，限制了其在手语翻译领域的推广和普及。

三是用户接受度，由于手语翻译是一项新兴的技术，对于用户而言可能还存在一定的陌生感和不适应的问题。

为了推动数据手套在手语翻译中的应用研究，我们可以采取以下方向。

1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。

(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)发明专利申请
(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910136818.9
(22)申请日 2019.02.25
(71)申请人浙江工商大学
地址 310018 浙江省杭州市下沙高教园区
学正街18号
(72)发明人蒋丽珍　郭豆豆　白旭　银栋　
王杰　
(74)专利代理机构杭州万合知识产权代理事务
所(特殊普通合伙) 33294
代理人丁海华
(51)Int.Cl.
G06F 3/01(2006.01)
G06K 9/62(2006.01)
G09B 21/00(2006.01)
(54)发明名称智能手语翻译手套及其手势识别方法(57)摘要本发明公开了一种智能手语翻译手套及其手势识别方法，包括手套本体和手势识别装置，通过手势识别装置中的arduino控制板对弯曲度传感器和运动传感器传递的信息发送至微型计算机内进行手势识别，从而进行手势翻译，再通过语音播报装置进行手势解语的语音播报。

本发明对手语中的标准手势进行数据采集得到标准数据信息，并与手势解语储存至手势数据库，通过弯曲度传感器和运动传感器对实际手势进行数据采集后发送至arduino控制板，arduino控制板再将实际数据信息发送至微型计算机内与手势数据库进行比对识别，输出手势解语，本发明不仅手势识别的速度快，识别率高，而且手语翻
译的含义准确。

权利要求书2页说明书5页附图6页CN 109885166 A 2019.06.14
C N 109885166
A
权　利　要　求　书1/2页CN 109885166 A
1.智能手语翻译手套，其特征在于：包括手套本体和手势识别装置，所述手势识别装置包括微型计算机和设置在手套本体上的控制电路板，所述微型计算机上设有语音播报装置；所述控制电路板上嵌设有arduino控制板和运动传感器；所述手套本体上设有多个指套，每个指套上均设有弯曲度传感器；所述arduino控制板分别与微型计算机、弯曲度传感器和运动传感器电连接。

2.根据权利要求1所述的智能手语翻译手套，其特征在于：所述手套本体为防静电棉布手套。

3.根据权利要求1所述的智能手语翻译手套，其特征在于：所述控制电路板与弯曲度传感器的连接处设有绝缘帽。

4.根据权利要求1所述的智能手语翻译手套，其特征在于：所述的微型计算机为树莓派。

5.根据权利要求1-4任一项所述的智能手语翻译手套的手势识别方法，其特征在于：按下述步骤进行：
a、通过运动传感器和弯曲度传感器对手语中的标准手势进行数据采集得到标准数据信息，将该标准数据信息以及该标准数据信息对应的手势解语储存至微型计算机的手势数据库中；
b、使用者戴上手套对话时，弯曲度传感器和运动传感器对实际手势进行数据采集，并将采集到的实际数据信息发送至arduino控制板；
c、arduino控制板将该实际数据信息发送至微型计算机，微型计算机将该实际数据信息与数据库中的标准数据信息进行对比识别，得到相匹配的标准数据信息及对应的手势解语，从而得到该实际手势的含义并输出该手势的解语。

6.根据权利要求5所述的智能手语翻译手套的手势识别方法，其特征在于：所述步骤a 中，对手语中的标准手势进行数据采集以得到标准数据信息时，同一个手势需要重复采集得到多组标准数据信息。

7.根据权利要求5所述的智能手语翻译手套的手势识别方法，其特征在于：所述步骤c 中，微型计算机接收到弯曲度传感器的实际数据信息后对该数据信息通过中值法、去极值平均法和多次取样法进行数据处理。

8.根据权利要求5所述的智能手语翻译手套的手势识别方法，其特征在于：所述步骤c 中，微型计算机接收到运动传感器的实际数据信息后对该数据通过卡尔曼滤波算法进行滤波处理后再进行积分运算处理。

9.根据权利要求5所述的智能手语翻译手套的手势识别方法，其特征在于：所述步骤c 中，微型计算机采用决策树算法将实际数据信息进行分类，将所有子类分为两个一级子类，每个一级子类又划分为两个二级子类，如此循环直至划分出最终所需类别，由此对于m类的实际数据信息，构造m-1个分类器。

10.根据权利要求9所述的智能手语翻译手套的手势识别方法，其特征在于：所述决策树算法为SVM决策树算法；所述SVM决策树算法是将微型计算机接收到的手势实际数据信息利用决策树的二叉分支结构和SVM的两类分类特性进行分类，构造多类分类器，再将分类后的数据信息与数据库中的标准数据信息进行匹配，从而实现实际手势的正确识别；所述的SVM决策树算法在计算时，对实际数据信息进行分析，若实际数据信息线性可分，则与手势
2。