申请/专利权人：深圳大学

申请日：2021-11-18

公开（公告）日：2024-06-04

公开（公告）号：CN114253397B

主分类号：G06F3/01

分类号：G06F3/01

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.06.04#授权;2022.04.15#实质审查的生效;2022.03.29#公开

摘要：本发明公开了一种基于耳戴式惯性传感器的智能设备交互系统。该系统包括耳戴式设备和智能设备，其中所述耳戴式设备设有陀螺仪，用于采集包含用户头部动作的角速度信号，所述智能设备用于对接收的角速度信号进行处理，获得头部动作信号特征输入至经训练的循环神经网络模型，以识别出头部动作类型；并通过设定的头部动作类型与应用软件交互方式之间的对应关系，控制应用软件实现交互。本发明提供的系统硬件成本低，携带及使用方便，能够实现解放用户双手的人机交互，具有广阔的应用前景。

主权项：1.一种基于耳戴式惯性传感器的智能设备交互系统，包括耳戴式设备和智能设备，其中所述耳戴式设备设有陀螺仪，用于采集包含用户头部动作的角速度信号，所述智能设备用于对接收的角速度信号进行处理，获得头部动作信号特征输入至经训练的循环神经网络模型，以识别出头部动作类型；并通过设定的头部动作类型与应用软件交互方式之间的对应关系，控制应用软件实现交互，其中所述头部动作类型根据转动的方向和次数进行划分；其中，所述智能设备执行以下步骤：步骤S21：接收来自于耳戴式设备的角速度信号，并根据编码规则进行解码，分别得到X、Y、Z三轴的角速度信号；步骤S22：使用滑动窗口对角速度信号进行分帧，进而进行滤波，并判断各窗口内是否存在头部动作，若存在，则使用动作分割算法截取相应的头部动作信号特征；若不存在，则判断下一帧；步骤S23：将截取的头部动作信号特征输入经训练的循环神经网络模型，获得头部动作类型，其中训练所述循环神经网络模型的数据集表征不同用户在多种场景下的头部动作类型和角速度信号特征之间的对应关系；步骤S24：根据获得的头部动作类型来控制智能设备上的应用软件实现人机交互，并将交互结果实时反馈给用户；其中，所述智能设备上的应用软件实现人机交互包括：控制音乐播放器的播放、暂停、切换歌曲、调节音量；控制地图应用软件中地图视角的上、下、左、右移动，或控制地图视角的缩放；其中，步骤S22包括以下子步骤：对于头部动作信号的结束点的检测包括：使用第一滑动窗口对数据流进行分帧，对每一帧的信号计算其短时能量，其中第一滑动窗口的大小根据头部动作的完成时间设置；对于头部动作信号的起始点的检测包括：使用第三滑动窗口紧跟在第一滑动窗口后，对数据流进行分帧，对每一帧的信号计算其短时能量，以得到信号的上下文信息En，并将kEn设置为动态阈值，该动态阈值在不同的场景下动态变化；并且使用第二滑动窗口对已检测到结束点的第一滑动窗口进行分帧，对每一帧的信号计算其短时能量E，当E大于动态阈值kEn时，确定动作信号的起始点，其中k是信噪比阈值。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 深圳大学 一种基于耳戴式惯性传感器的智能设备交互系统

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