技術名稱 由手腕偵測肌動訊號識別使用者手勢之系統及方法
計畫單位 工程科技推展中心
計畫主持人 劉孟昆
技術簡介
本技術提出了一種新型的可穿戴式人機界面,將三軸加速規固定在客製的錶帶上,以測量由指趾肌末端肌肉產生的肌纖維振動信號(MMG)。其可即時識別拍手,彈食指、彈指、擲硬幣、射擊、手腕伸展、手腕彎曲和握拳等八種手勢。本技術從時域信號及小波包係數中提取特徵,並利用循序向前搜尋法進行特徵篩選,以提高分類準確度並減少處理時間。這些特徵將會輸入機器學習模型進行分類,比較的分類器包含K最近鄰居法、支持向量機、線性判別分析及深度神經網絡等。在對35位16至55歲的受試者進行測試後,驗證本技術的辨識率高達九成,且有攜帶便利、信號採集穩定、不受流汗影響、功耗低及辨識精度高等優點。
科學突破性
本技術率先將加速規以錶帶方式固定於指肌群中末端(手腕處)以量測肌纖維振動訊號,並以人工智慧方法針對電玩中常用的8種手勢進行辨識,其在低取樣頻率(200Hz)下也可以有很好的辨識效果。本技術邀請35位受測者進行實驗,即使在手勢訊號沒有被包含在訓練資料庫的情況下,也能有高達九成的辨識率。
產業應用性
本技術提出的穿戴式裝置將可取代鍵盤及搖桿,成為頭戴式虛擬實境及擴充實境的人機介面。與市面上使用的影像及肌肉電信號的識別裝置相比,本技術不會受到場地、光源及流汗的影響,有著低成本、低耗電量、訊號穩定等優點,適合長時間的穿戴。
關鍵字 肌肉振動訊號 小波包分解 手勢辨識 時頻分析 特徵選取 機器學習 循序向前搜尋法 統計指標 人工智慧 python語言
備註
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