Automated hand gesture recognition has been a focus of the AI community for decades. Traditionally, work in this domain revolved largely around scenarios assuming the availability of the flow of images of the user hands. This has partly been due to the prevalence of camera-based devices and the wide availability of image data. However, there is growing demand for gesture recognition technology that can be implemented on low-power devices using limited sensor data instead of high-dimensional inputs like hand images. In this work, we demonstrate a hand gesture recognition system and method that uses signals from capacitive sensors embedded into the etee hand controller. The controller generates real-time signals from each of the wearer five fingers. We use a machine learning technique to analyse the time series signals and identify three features that can represent 5 fingers within 500 ms. The analysis is composed of a two stage training strategy, including dimension reduction through principal component analysis and classification with K nearest neighbour. Remarkably, we found that this combination showed a level of performance which was comparable to more advanced methods such as supervised variational autoencoder. The base system can also be equipped with the capability to learn from occasional errors by providing it with an additional adaptive error correction mechanism. The results showed that the error corrector improve the classification performance in the base system without compromising its performance. The system requires no more than 1 ms of computing time per input sample, and is smaller than deep neural networks, demonstrating the feasibility of agile gesture recognition systems based on this technology.


翻译:自动手势识别一直是人工智能领域数十年来的研究焦点。传统上,该领域的工作主要围绕假设用户手部图像流可用性的场景展开,这在一定程度上归因于基于摄像头的设备普及以及图像数据的广泛可获取性。然而,对于可在低功耗设备上实现的手势识别技术的需求日益增长,这类技术依赖于有限的传感器数据,而非高维度的输入(如手部图像)。本文展示了一套手势识别系统及方法,该系统利用嵌入etee手部控制器中的电容传感器信号。该控制器可实时生成佩戴者每只手指的信号。我们采用机器学习技术分析时间序列信号,并识别出能在500毫秒内表征五根手指的三个特征。该分析包含两阶段训练策略,包括通过主成分分析进行降维以及利用K近邻进行分类。值得注意的是,我们发现这种组合的性能水平可与更先进的监督变分自编码器等方法相媲美。基础系统还可配备额外自适应纠错机制,通过学习偶然误差来提升能力。结果表明,纠错器能在不损害基础系统性能的前提下改善其分类表现。该系统每输入样本仅需不超过1毫秒的计算时间,且体积小于深度神经网络,从而验证了基于该技术的敏捷手势识别系统的可行性。

0
下载
关闭预览

相关内容

不可错过!《机器学习100讲》课程,UBC Mark Schmidt讲授
专知会员服务
76+阅读 · 2022年6月28日
专知会员服务
61+阅读 · 2020年3月19日
100+篇《自监督学习(Self-Supervised Learning)》论文最新合集
专知会员服务
167+阅读 · 2020年3月18日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
182+阅读 · 2019年10月11日
[综述]深度学习下的场景文本检测与识别
专知会员服务
78+阅读 · 2019年10月10日
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
41+阅读 · 2019年10月9日
计算机 | 入门级EI会议ICVRIS 2019诚邀稿件
Call4Papers
10+阅读 · 2019年6月24日
【泡泡汇总】CVPR2019 SLAM Paperlist
泡泡机器人SLAM
14+阅读 · 2019年6月12日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
逆强化学习-学习人先验的动机
CreateAMind
16+阅读 · 2019年1月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
Arxiv
15+阅读 · 2019年6月25日
VIP会员
最新内容
马赛克战:俄乌战场透析
专知会员服务
11+阅读 · 今天4:12
《利用人工智能增强军事决策》
专知会员服务
2+阅读 · 今天4:09
《自动机器学习在军事数据耕耘法中的应用》
专知会员服务
4+阅读 · 今天4:02
为何指挥所生存能力要求范式转变
专知会员服务
2+阅读 · 今天3:54
打造“新蛛网”模式与高科技动员
专知会员服务
2+阅读 · 今天3:33
“蛛网”行动一周年:远程无人机战争
专知会员服务
2+阅读 · 今天3:23
【剑桥博士论文】智能体-环境协同优化
专知会员服务
6+阅读 · 6月9日
为初级军官战术训练设计生成式人工智能平台
专知会员服务
8+阅读 · 6月9日
《美军条令:作战伤员后送保障》
专知会员服务
6+阅读 · 6月9日
相关资讯
计算机 | 入门级EI会议ICVRIS 2019诚邀稿件
Call4Papers
10+阅读 · 2019年6月24日
【泡泡汇总】CVPR2019 SLAM Paperlist
泡泡机器人SLAM
14+阅读 · 2019年6月12日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
逆强化学习-学习人先验的动机
CreateAMind
16+阅读 · 2019年1月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
相关基金
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员