基于RFID的手势识别方法及系统.pdf

(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CN105353881A(43)申请公布日2016.02.24(21)申请号201510880492.2(22)申请日2015.12.04(71)申请人深圳大学地址518060广东省深圳市南山区南海大道3688号(72)发明人伍楷舜邹永攀何文锋(74)专利代理机构深圳市科吉华烽知识产权事务所(普通合伙)44248代理人胡吉科(51)Int.Cl.G06F3/01(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图1页(54)发明名称基于RFID的手势识别方法及系统(57)摘要本发明涉及信息处理技术，其公开了一种基于RFID的手势识别系统，RFID信号信息获取模块，用于应答器接收来自阅读器的无线信号，并对RFID信号进行预处理；异常检测和提取模块，用于利用异常检测算法识别并提取RFID信号状态信息变化的异常；动作识别模块，用于基于匹配算法，以手势动作所导致的异常片段为目标动作类，识别手势动作；响应识别模块，用于当识别目标手势动作时，执行该手势所表示的含义。本发明的有益效果是：具有极高的普及性，同时被检测者不需要携带任何额外的设备，避免了被检测者携带检测设备所造成的不便。CN105353881ACN105353881A权利要求书1/1页1.一种基于RFID的手势识别方法，其特征在于：包括如下步骤：（S1）应答器接收来自阅读器的RFID信号，并对RFID信号进行预处理；（S2）利用异常检测算法检测并提取由于手势造成异常变化的信号片段；（S3）基于匹配算法来识别手势动作。2.根据权利要求1所述的基于RFID的手势识别方法，其特征在于：所述步骤（S1）中对RFID信号进行预处理包括：（S11）应答器采集到初始RFID信号数据，采用一维相位展开法去获得准确的相位信息；（S12）采用滤波器对相位数据进行滤波，除去随机噪声，达到平滑相位数据的结果；（S13）利用标准化技术对RFID相位信息进行归一化处理。3.根据权利要求1所述的基于RFID的手势识别方法，其特征在于，所述步骤（S2）包括：（S21）构造一个同时结合信号的频率和振幅的函数变量；（S22）当所述的函数变量值达到或大于预定的阈值，则将子序列片段作为异常模式输入。4.根据权利要求1所述的基于RFID的手势识别方法，其特征在于：所述步骤（S3）包括：（S31）为了使得每个手势的片段更可靠，对（S2）输出的异常片段进行校对，选出代表性的子片段序列作为模板；（S32）当步骤（S22）中一个新的异常序列进来时，用匹配算法，将其和步骤（S31）的模板序列进行匹配，找出目标动作类；（S33）识别出该手势动作后，执行该手势所表示的含义。5.根据权利要求1所述的基于RFID的手势识别方法，其特征在于，还包括：步骤（S4）：反馈针对识别结果的响应信息，调整匹配算法的模型。6.一种基于RFID的手势识别系统，其特征在于，包括RFID信号信息获取模块、异常检测和提取模块、动作识别模块以及响应识别模块，所述RFID信号信息获取模块用于应答器接收来自阅读器的无线信号，并对RFID信号进行预处理；所述异常检测和提取模块用于利用异常检测算法识别并提取RFID信号状态信息变化的异常；所述动作识别模块用于基于匹配算法，以手势动作所导致的异常片段为目标动作类，识别手势动作；所述响应识别模块，用于当识别目标手势动作时，执行该手势所表示的含义。7.根据权利要求6所述的基于RFID的手势识别系统，其特征在于，所述RFID信号信息获取模块包括感应单元、数据处理单元和平滑单元，所述感应单元用于采集初始RFID信号状态数据，所述RFID初始信道状态数据是由N个阅读器和M个应答器互联组成，N和M均为大于1的自然数；所述数据处理单元采用一维相位展开法去获得RFID信号准确的相位信息；所述平滑单元用于利用滤波技术对RFID信道状态信息进行平滑处理。8.根据权利要求6所述的基于RFID的手势识别系统，其特征在于：所述异常检测和提取模块，包括异常函数构建单元和异常输出单元，所述异常函数构建单元用于对RFID信道状态信息的时间序列实施数据分割构建同时结合信号的频率和振幅的函数变量来分割出异常序列；所述异常输出单元用于当所述函数值大于或等于预设阈值时，将子序列作为异常模式输出。9.根据权利要求6所述的基于RFID的手势识别系统，其特征在于：所述动作识别模块包括建立代表性模型单元和动作识别单元，所述建立代表性模型单元用于校对异常输出单元输出的异常模式，选择出具有代表性的子异常模式；所述动作识别单元用于当一个新异常序列输入时，匹配其和模版序列，分离出目标动作类。10.根据权利要求6所述的基于RFID的手势识别系统，其特征在于，还包括一反馈模块，用于反馈针对识别手势动作的响应信息，调