智能手语翻译

-精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 1 智能手语翻译 摘 要：针对中国乃至全世界范 围内聋哑人与正常人之间交流困难的问 题，设计了智能双向仿生手语翻译系统。 本系统可实现手指弯曲度检测、手的空 间运动轨迹检测、手势状态与手语库匹 配、发音及文本信息显示等功能，能够 及时准确地处理各种手语手势信息进行 手语转语音和语音转手语的双向翻译， 且翻译速度快，实时性好，识别率高， 适应能力强。 中国论文网 /8/view-12998362.htm 关键词：手语；双向翻译；智能 系统 1 作品简介 智能双向仿生手语翻译系统是基 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 2 于 STM32 微处理器进行智能化控制的 手语手势实时翻译设备。它将弯曲传感 器等器件与全自主开发的 32 自由度仿 生机械手臂相结合，通过特定的算法， 实现及时准确地处理各种手语手势语音 信息，实现手语转语音和语音转手语的 双向翻译，翻译速度快，实时性好，识 别率高，适应能力强。 2 原理结构 2.1 模块组成 作品的主要模块如图 1 所示。 （1）STM32 微处理器 该处理器用于采集弯曲传感器和 MPU-6050 运动传感器的实验数据，通 过算法处理数据判断手势信息，然后与 手语库匹配翻译手语。 （2）弯曲传感器 弯曲传感器弯曲时其阻值会发生 改变，可以反应手势信息，该弯曲参数 可以通过串口传递至上位机，方便观察 和调试。 （3）MPU-6050 运动传感器 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 3 当手做出动作时，模块中的三轴 陀螺仪、三轴加速器传感器能够获取相 关数据，判断出手的空间运动状态。 （4）OLED 显示屏 显示识别出的手语手势的文本信 息，同时具有实时时钟显示及定时功能。 （5）语音合成模块 播放识别出的手语手势信息。 （6）蓝牙模块 方便下载和调试程序，与手机通 讯，通过将手势转换为文字并传送到手 机上，实现与手机通信以及手势编辑文 字的功能。 2.2 主要功能 作品的结构框图如图 2 所示。 本作品的主要功能如下： （1）手指弯曲度检测功能。位 于五个手指背面的五个弯曲传感器能够 及时快速地感知手指的弯曲程度，微处 理器能及时获取弯曲传感器的弯曲参数， 并通过相应的算法处理所获取的参数， -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 4 进而对手势信息做出更合理的判断。 （2）手的空间运动轨迹检测功 能。MPU-6050 模块位于手套背面，当 手发生翻转等动作时，其中的三轴陀螺 仪和三轴加速度传感器能及时感应到相 应的数据，微处理器及时处理数据，与 弯曲参数相配合，能够更全面、准确地 判断手的运动状态。 （3）手势状态与手语库匹配功 能。微处理器内部存储有手语的状态信 息，即手语库。微处理器通过算法对检 测到的手语手势数据信息进行及时处理， 然后与手语库进行匹配，从而得到准确 的手语内容。 （4）发音及文本信息显示功能。 微处理器将手语内容翻译成文本信息， 通过显示屏显示出相应的文本信息，同 时语音系统发出语音，达到翻译手语手 势的目的。 2.3 工作流程 作品的工作流程如图 3 所示。 3 创新性 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 5 本产品将便携式手套和 32 自由 度仿生机械手臂相结合，实现了手语转 语音和语音转手语的双向交流，使得正 常人和聋哑人之间的交流变得更加便捷。 本作品与其他的手语翻译设备相 比，主要具有如下优势： （1）本作品能够准确地刻画手 势的空间运动轨迹和手指弯曲度等信息， 获取手势信息方便可靠；仿生机械手臂 能准确地识别语音并翻译成相应的手语。 （2）该设备的数据输入量小、 速度快，实时性好。 （3）该手语识别系统的识别率 比较高，识别的词汇量大。 （4）人性化的外观设计，将其 设计为手套样式，方便携带与使用。 （5）该作品的适应能力强，用 户可根据个人使用情况调整网络的连接 权值，使手势识别程序能够适应不同用 户。 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 6 （6）采用便携式设备，使用简 单方便，能够为用户随时随地提供服务。 （7）通过蓝牙模块与手机、电 脑进行通信，进一步拓展功能。 （8）设有语音模块和 OLED 显 示屏，更人性化地提供准确的手语翻译 信息，同时，显示屏具有实时时钟显示 及定时功能。 （9）与通过视频采集进行手势 识别的设备相比，该作品不受光照、背 景、温度等外界h 境条件的限制。 （10）可实现语音和手语之间的 双向翻译，使得正常人和聋哑人之间的 交流变得更加便捷。 4 市场前景 据中国残联提供的数据显示，目 前国内听力残疾人达 2054 万，语言残 疾人达 130 万，占中国人口总数的 1.67%。 他们中的许多人都使用手语进行交流， 而真正能理解手语的普通人却很少。这 种情况使得他们无法与正常人及时地进 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 7 行交流沟通，给聋哑人的生活带来了极 大的困扰。 便携式智能手语翻译系统可及时 准确地处理各种手语手势信息，翻译速 度快，实时性好，系统识别率高，适应 能力强。 聋哑人属于弱势群体，需要我们 给予更多的关怀。我们的关怀不仅仅局 限于内心的同情，赠送物质和金钱，还 可以用科技手段来帮助他们走出困境。 现今全世界大约有 6 5007 000 万聋哑人，中国境内有近 2 057 万聋哑 人，其中 7 岁以下的聋哑儿童高达 80 万。如此庞大的一个群体，他们本应该 给社会创造更大的价值，却因为生理上 的残疾，在生活、工作中受到极大的限 制，甚至受到部分正常人的歧视。大多 数聋哑人的生活可以说是不顺利的，而 最大的原因便是沟通不便。我们应该通 过科技的力量最大限度地给他们提供便 利的沟通方式，从而改善聋哑人的工作 和生活，逐渐提升他们的社会价值。 -精选财经经