电信科学 ›› 2023, Vol. 39 ›› Issue (7): 109-115.doi: 10.11959/j.issn.1000-0801.2023143

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基于柔性太阳能电池和超薄水凝胶薄膜的手势识别

吴如成1,2, 丁文伯3, 徐晓敏3, 宋林琦1,2, 徐伟涛1,2   

  1. 1 香港城市大学深圳研究院,广东 深圳 518057
    2 香港城市大学计算机学院,香港 999077
    3 清华大学深圳国际研究生院,广东 深圳 518071
  • 修回日期:2023-07-05 出版日期:2023-07-20 发布日期:2023-07-01
  • 作者简介:吴如成(1998- ),男,香港城市大学计算机学院博士生,香港城市大学深圳研究院博士生,主要研究方向为人工智能、可穿戴设备和物联网等
    丁文伯(1990- ),男,博士,清华大学深圳国际研究生院助理教授、博士生导师,主要研究方向为信号处理、机器人、人机界面和机器学习
    徐晓敏(1989- ),女,博士,清华大学深圳国际研究生院副教授、博士生导师,主要从事柔性材料和生物电子器件领域工作
    宋林琦(1985- ),男,博士,香港城市大学计算机学院助理教授,香港城市大学深圳研究院副研究员,主要研究方向为数据科学、机器学习、推荐系统、信息论和算法
    徐伟涛(1987- ),男,博士,香港城市大学计算机学院助理教授,香港城市大学深圳研究院副研究员,主要研究方向为物联网、移动计算、物联网安全、可穿戴设备和低功耗广域网
  • 基金资助:
    国家自然科学基金资助项目(62101471);香港城市大学深圳研究院和中国香港特别行政区研究资助局资助项目(CityU21201420);香港城市大学深圳研究院和中国香港特别行政区研究资助局资助项目(CityU11201422)

Gesture recognition based on flexible solar cells and ultrathin hydrogel film

Rucheng WU1,2, Wenbo DING3, Xiaomin XU3, Linqi SONG1,2, Weitao XU1,2   

  1. 1 Shenzhen Research Institute, City University of Hong Kong, Shenzhen 518057, China
    2 Department of Computer Science, City University of Hong Kong, Hong Kong 999077, China
    3 Tsinghua Shenzhen International Graduate School, Shenzhen 518071, China
  • Revised:2023-07-05 Online:2023-07-20 Published:2023-07-01
  • Supported by:
    The National Natural Science Foundation of China(62101471);The Shenzhen Research Institute, City University of Hong Kong, and the Research Grants Council of the Hong Kong Special Administrative Region, China(CityU21201420);The Shenzhen Research Institute, City University of Hong Kong, and the Research Grants Council of the Hong Kong Special Administrative Region, China(CityU11201422)

摘要:

人们在日常生活中会用到各种各样的手势,如何将不同的手势与现有的智能可穿戴设备等结合起来对生活质量的提升有不可或缺的作用,利用太阳能相关设备的光电转换特性可以很好地解决手势识别和设备能耗问题。在柔性太阳能电池与手势识别结合的研究中,采集了5种常用手势数据,进行了Z-Score、低通滤波、滑动窗口等信号处理方法,并利用随机森林、支持向量机和神经网络等对其进行分类,成功地在小样本的基础上实现了100%的预测精度,可以证明该方法在手势识别的应用中有显著优势。

关键词: 柔性太阳能电池, 超薄水凝胶薄膜, 手势识别, 机器学习, 智能可穿戴设备

Abstract:

Daily life involves various gestures, and combining these with smart wearable devices is crucial for improving quality of life.One effective solution to the challenges of gesture recognition and device energy consumption isutilizing the photoelectric conversion characteristics of solar energy-related devices.The data of five commonly used gestures were collected in the research of the combination of flexible solar cells and gesture recognition.Z-Score, low-pass filter, sliding window techniques for signal processing were applied, and successfully achieved 100% predicted accuracy using random forest, support vector machine and neural network algorithms even with small samples which showed that this method had significant advantages in the application of gesture recognition.

Key words: flexible solar cells, ultrathin hydrogel film, gesture recognition, machine learning, smart wearable device

中图分类号: 

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