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基于形状的美国手语连续实时手势识别系统的KNN分类器研究论文

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简介:
本论文探讨了利用K-近邻(KNN)算法优化美国手语(ASL)连续手势识别的技术,着重于通过改进的手势形状分析提升系统在真实场景中的准确率和响应速度。 本研究论文提出了一种创新性框架,旨在将美国手语中的24个连续实时字母手势转换为人类及设备可识别的英文文本。在实验中考虑了测试过程中对手势位置、背景、光照条件、肤色差异以及性别和自然距离等因素的一致性和不变性。该过程使用常规网络摄像头进行实时的手势捕捉,并通过定向梯度直方图(HOG)方法提取手部特征。 研究结果表明,采用K-最近邻(KNN)分类器对字母手势进行了有效的识别实验,在k=3、5和7的不同参数设置下分别取得了不同的准确率。其中,当k值为3时,整体平均识别率达到98.44%,每个手势的最少处理时间为0.38秒;相比之下,使用k=5(准确度93.75%)及 k=7 (准确度 90.10%)参数设置则分别需要更多的时间。因此,在实时环境下,该技术以KNN分类器(k=3)为最佳选择,并且在识别速度和准确性方面均优于现有的先进技术。

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客服
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  • KNN
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    本论文探讨了利用K-近邻(KNN)算法优化美国手语(ASL)连续手势识别的技术,着重于通过改进的手势形状分析提升系统在真实场景中的准确率和响应速度。 本研究论文提出了一种创新性框架,旨在将美国手语中的24个连续实时字母手势转换为人类及设备可识别的英文文本。在实验中考虑了测试过程中对手势位置、背景、光照条件、肤色差异以及性别和自然距离等因素的一致性和不变性。该过程使用常规网络摄像头进行实时的手势捕捉,并通过定向梯度直方图(HOG)方法提取手部特征。 研究结果表明,采用K-最近邻(KNN)分类器对字母手势进行了有效的识别实验,在k=3、5和7的不同参数设置下分别取得了不同的准确率。其中,当k值为3时,整体平均识别率达到98.44%,每个手势的最少处理时间为0.38秒;相比之下,使用k=5(准确度93.75%)及 k=7 (准确度 90.10%)参数设置则分别需要更多的时间。因此,在实时环境下,该技术以KNN分类器(k=3)为最佳选择,并且在识别速度和准确性方面均优于现有的先进技术。
  • 析-
    优质
    本文探讨了手语识别系统的关键技术、发展历程及现状,并对其未来发展方向进行了深入分析。通过综合评估现有方法的有效性,旨在为手语识别系统的优化提供理论支持和实践指导。 本段落介绍了一种旨在帮助聋哑人与其他人进行自动沟通的手语识别系统的设计方案。该设计包括一款智能手套,能够将手语转换为语音或文字形式。这款手套可以捕捉用户手指的动作及空间位置,并将其翻译成文本和语音信息。 具体来说,这种可穿戴设备内置了挠曲传感器、惯性测量单元以及霍尔传感器等元件来感知手势动作的细节。通过这些组件收集的数据被传递给机器学习算法进行处理与分析。文中提到采用了支持向量机(SVM)、朴素贝叶斯和决策树三种不同的机器学习模型,最终结果显示基于SVM的方法在精度上达到了90%的最佳表现。 接下来,经过训练后的数据会被发送至语音转换模块生成听觉反馈结果。
  • 回顾与析-
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    本文为一篇学术性研究论文,主要对现有的手语识别系统进行回顾和综合分析,总结了当前技术的优点、缺点及未来的发展方向。 根据世界卫生组织的调查数据显示,全球超过5%的人口是聋哑人。耳聋会对个人与他人的交流造成影响。为了方便彼此之间的沟通,聋哑人群体使用手语进行交流。手语是由手势动作及面部表情组成的一种表达方式,然而正常人群中很少有人了解这些信号,这导致了现实生活中存在的沟通障碍问题。 本段落旨在探讨帮助社会中的听障群体更好地与外界交流的手势识别技术的发展情况,并介绍了不同国家对手语的研究进展。研究领域不仅涵盖了单一符号的辨识,还包括单词和句子的理解能力。标志通常采用手势形式从图像、视频及基于手套或传感器系统中进行提取并加以分析。 文中还提到了可以通过标准手势库创建或者引用的手势数据集。在颜色模型方面,研究表明有多种方法可以区分给定图片中的肤色与非肤色部分以辅助识别过程;同时利用方向直方图、Haar特征、傅立叶描述符和DCT等技术来提取并分析手语的特性。 对于分类算法的选择上,则包括了支持向量机(SVM)、K-最近邻(KNN)方法以及朴素贝叶斯分类器(NBC),前馈反向传播神经网络,基于距离的分类器等等。部分实验结果显示识别准确率能够超过90%,而少数情况则维持在80%左右。 然而值得注意的是大多数此类研究均是在特定控制环境下进行的,在这种条件下光线条件、背景环境相对简单且仅使用少量手势样本进行测试。因此,这些数据可能无法完全反映实际应用中的表现水平。 总的来说,该评论为自动手语识别系统的读者和研究人员提供了一个全面介绍,并希望进一步推动此领域的未来研究工作进展。
  • 加速度传感动态
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    本研究探索了利用加速度传感器进行手势连续动态识别的技术方法,旨在提高人机交互的自然性和便捷性。 基于加速度传感器的连续动态手势识别技术能够实现对手势动作的实时捕捉与分析,在人机交互领域具有广泛的应用前景。通过利用加速度传感器获取的手部运动数据,可以准确地识别人类在空中做出的各种复杂手势,并将其转化为计算机可理解的信息指令。这项技术不仅提高了用户界面的操作便捷性,还为虚拟现实、增强现实以及智能穿戴设备等领域提供了强有力的技术支持。
  • TSM和20bn-jester-v127
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    本研究探讨了利用TSM方法及20bn-jester-v1数据集进行27类手势识别的有效性,旨在提升手势识别精度与应用范围。 1. 修改后的TSM源码支持一键训练视频理解。 2. 提供了20bn-jester-v1数据集的27类手势百度网盘下载整理服务。 3. 支持的backbone包括mobilenet-v2、resnet-50和resnet-101。
  • KNN和SVM音信号性-
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    本文探讨了利用K近邻(KNN)和支持向量机(SVM)算法进行语音信号中性别识别的研究。通过分析不同特征参数的效果,优化模型以提高性别分类精度。 人的言语是由声带振动产生的,这种振动包括说话、唱歌以及表达情感和思想的不同声音形式。声带是人类发声的重要来源,并且在声音合成中扮演关键角色。 男性与女性的语音差异主要源于生理上的不同,例如声带厚度或声道长度等。通常情况下,男性的声道比女性更长。 随着技术的进步及人机交互系统的普及,语音处理对于提升这些系统的表现力变得越来越重要。开发性别识别系统的原因在于它被广泛应用于基于性别的虚拟助手、电话调查以及语音控制自动化系统中。
  • OpenCV、KNN和PyQt5源码
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    本项目采用Python编程语言,结合OpenCV进行图像处理,利用KNN算法对手势进行分类,并通过PyQt5构建用户界面,实现了高效准确的手势识别功能。 通过OpenCV和KNN实现手势识别的代码简单且效果良好。该功能包括图片采集、特征处理、k值调整以及手势预测,并可用于玩石头剪刀布小游戏。
  • CNN音说话人
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    本研究探讨了利用卷积神经网络(CNN)进行连续语音说话人识别的有效性,通过分析不同架构对性能的影响,提出了一种优化模型以提高识别准确率。 近年来,随着社会生活水平的提高,人们对机器智能人声识别的要求也越来越高。在说话人识别研究领域中,高斯混合—隐马尔可夫模型(GMM-HMM)是最为重要的模型之一。然而由于该模型对大量语音数据建模的能力较差,并且对于噪声环境下的适应性不强,其发展遇到了瓶颈。 为了克服这些问题,研究人员开始转向深度学习技术的研究应用。他们引入了卷积神经网络(CNN)来解决连续语音说话人识别的问题,并提出了CSR-CNN算法。这种算法通过提取固定长度、符合语序的语音片段,在时间线上形成有序的语谱图;然后利用CNN模型从这些数据中抽取特征序列,再经过奖惩函数对所得到的不同组合进行评估和优化。 实验结果显示,相较于传统的GMM-HMM方法,CSR-CNN在连续—片段说话人识别任务上取得了更佳的效果。
  • MATLAB
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    本项目开发了一套基于MATLAB的手势识别系统,通过捕捉用户手部动作并转换为计算机可读指令,实现了人机交互的新方式。 基于 MATLAB 的手势识别系统能够在线简单背景下识别手势,并支持与系统进行猜拳游戏。
  • MATLAB
    优质
    本项目基于MATLAB开发了一套手势识别系统,通过捕捉并分析手部动作数据,实现对多种手势的有效识别。该系统具有高精度和灵活性,适用于人机交互、智能控制等领域。 在简单的背景下实现在线手势识别,可以与系统进行猜拳游戏。