CN113238661A - 一种数据手套用数据处理方法、系统、电子设备及介质 - Google Patents

Abstract

本发明涉及数据手套技术领域，其目的在于提供一种数据手套用数据处理方法、系统、电子设备及介质。其中，数据手套用数据处理方法包括以下步骤：接收手势动作数据；对弯曲传感器进行标定操作，得到当前弯曲传感器的最大角度数据和最小角度数据；设定标准量程；获取当前弯曲传感器实时输出的手指弯曲数据，对当前弯曲传感器实时输出的手指弯曲数据进行非线性校准，得到非线性校准数值；对非线性校准数值和手势姿态角数据进行处理，得到手势结果；判断手势结果是否为特定手势，若是，则对手势姿态角数据进行视角方位校准，若否，则输出手势结果。本发明能适用于不同使用习惯的用户，可有效提高手势动作的识别准确率。

Description

一种数据手套用数据处理方法、系统、电子设备及介质

技术领域

本发明涉及数据手套技术领域，特别是涉及一种数据手套用数据处理方法、系统、电子设备及介质。

背景技术

手势作为一种自然直观的交流方式广泛应用在日常生活中，对于听障人士来说，手势就是他们的通用语言。在日常生活中，听障人士经常要面临与健听人士沟通交流的情况，然而在进行交流过程中，存在健听人士看不懂手语的情况，造成双方交流困难。基于上述情况，可进行手语翻译的手套应运而生。

但是，在使用现有技术过程中，发明人发现现有技术中至少存在如下问题：

在测量手指弯曲状态时，由于每个传感器都存在机械差异，以及传感器在数据手套内的安装位置会出现偏差，使得不同传感器在相同弯曲角度状态下，输出的读值不同；另外，由于每个用户之间手指的弯曲习惯不同，使得不同用户使用相同的数据手套时，传感器输出的读值存在较大差异性。

同时，数据手套在使用过程中，用户正面方向的绝对角度会随着用户所处的地理方位变化而变化，因此用户在使用数据手套表达手语时，由于所站立的方位具有随机性原因，导致数据手套正面视角起始的方位也具有随机性，呈现出来的效果是用户在做同一套手势动作数据时，由于所处的地理视角方位不一致，所表达出来的手势动作数据特征在视角方位上截然不同。

基于以上两点，造成不同用户在使用数据手套表达相同的一个手势动作时，容易产生多个不相同的动作信号，导致无法在多组动作数据中有效地甄别手势动作的具体含义。

发明内容

为了至少在一定程度上解决现有技术中不同用户在表达相同动作时，无法在多组动作数据中有效地甄别动作的具体含义的技术问题，本发明提供了一种数据手套用数据处理方法、系统、电子设备及介质。

本发明采用的技术方案是：

本发明提供了一种数据手套用数据处理方法，包括以下步骤：

对弯曲传感器进行标定操作，得到当前弯曲传感器的最大角度数据和最小角度数据；

设定标准量程，所述标准量程的范围为[a，b]，其中，a为标准量程的最小值，b为标准量程的最大值；

获取当前弯曲传感器实时输出的手指弯曲数据，然后根据当前弯曲传感器的最大角度数据和最小角度数据以及标准量程的最小值和最大值，对当前弯曲传感器实时输出的手指弯曲数据进行非线性校准，得到非线性校准数值；

对非线性校准数值和手势姿态角数据进行处理，得到手势结果；

判断手势结果是否为特定手势，若是，则对手势姿态角数据进行视角方位校准，若否，则输出手势结果；其中，特定手势为开始手势或结束手势。

优选地，对弯曲传感器进行标定操作时，具体包括以下步骤：

触发弯曲传感器标定指令，进入弯曲传感器标定状态；

接收并处理当前弯曲传感器在不同弯曲状态下输出的手指弯曲数据，得到当前弯曲传感器在不同弯曲状态下的角度数据；

遍历当前弯曲传感器在不同弯曲状态下的角度数据，得到当前弯曲传感器的最大角度数据和最小角度数据；

存储当前弯曲传感器的最大角度数据和最小角度数据，完成当前弯曲传感器的标定操作。

进一步地，触发弯曲传感器标定指令，进入弯曲传感器标定状态后，还包括以下步骤：

启动计时器；

得到当前弯曲传感器在不同弯曲状态下的角度数据后，还包括以下步骤：

判断计时器的计时是否大于标定时长；若是，则遍历当前弯曲传感器在不同弯曲状态下的角度数据，并得到当前弯曲传感器的最大角度数据和最小角度数据，若否，则重新接收并处理当前弯曲传感器在不同弯曲状态下输出的手指弯曲数据。

优选地，所述非线性校准数值为：

，

其中，X为当前弯曲传感器实时输出的手指弯曲数据，D _max为当前弯曲传感器的最大角度数据，D _min为当前弯曲传感器的最小角度数据，a为标准量程的最小值，b为标准量程的最大值。

优选地，对手势姿态角数据进行视角方位校准时，包括以下步骤：

设定数据手套的航向角偏移量offset_yaw为零；

实时获取运动处理组件初始运行时的四元数，其中四元数Quaternion={q0,q1,q2,q3}；

根据四元数的方向余弦阵和欧拉角的转换关系，将四元数转换成欧拉角，其中，欧拉角Eular={roll，pitch，yaw}，roll为数据手套的翻转角，pitch为数据手套的俯仰角，yaw为数据手套的航向角；

标记当前航向角输出值为yaw'，并判断是否检测到数据手套触发的开始手势，若是，则重新设定数据手套的航向角偏移量offset_yaw=yaw'，若否，则不动作；

设定校准后航向角yaw=yaw'-offset_yaw。

本发明还提供了一种数据手套用数据处理系统，用于实现上述任一项所述的数据手套用数据处理方法；所述数据手套用数据处理系统包括弯曲传感器和处理装置，所述弯曲传感器设置有多个，多个弯曲传感器均与处理装置通信连接。

优选地，所述处理装置包括主控模块、计时启动模块和存储模块；

所述主控模块，用于触发弯曲传感器标定指令，以进入弯曲传感器标定状态；用于接收并处理当前弯曲传感器在不同弯曲状态下输出的手指弯曲数据；还用于判断计时器的计时是否大于标定时长，若是，则遍历当前弯曲传感器在不同弯曲状态下的角度数据，并得到当前弯曲传感器的最大角度数据和最小角度数据，若否，则重新接收并处理当前弯曲传感器在不同弯曲状态下输出的手指弯曲数据；所述主控模块，还用于对非线性校准数值和手势姿态角数据进行处理，得到手势结果；并判断手势结果是否为特定手势，若是，则对手势姿态角数据进行视角方位校准，若否，则输出手势结果；其中，特定手势为开始手势或结束手势；

所述计时启动模块，与主控模块通信连接，用于在触发弯曲传感器标定指令后，启动计时器；

所述存储模块，与主控模块通信连接，用于存储当前弯曲传感器的最大角度数据和最小角度数据。

优选地，所述数据手套用数据处理系统还包括运动处理组件，所述运动处理组件与处理装置通信连接，所述运动处理组件采用九轴传感器；所述数据手套用数据处理系统配合连接有手套，所述弯曲传感器设置在手套的手指部，所述运动处理组件设置在手套的手背部。

本发明还提供了一种电子设备，包括：

存储器，用于存储计算机程序指令；以及，

处理器，用于执行所述计算机程序指令从而完成上述任一所述数据手套用数据处理方法的操作。

本发明还提供了一种计算机可读存储介质，用于存储计算机可读取的计算机程序指令，所述计算机程序指令被配置为运行时执行上述任一项所述的数据手套用数据处理方法的操作。

本发明的有益效果是：

通过对弯曲传感器的进行标定操作，在标定操作后设定标准量程，并对当前弯曲传感器实时输出的手指弯曲数据进行非线性校准，得到非线性校准数值；然后，对非线性校准数值和手势姿态角数据进行处理，得到手势结果，如手势结果为特定手势，则进行视角方位校准。本发明通过手指弯曲数据校准方法及视角方位校准方法，可使得手套能便于不同使用习惯的用户进行使用，同时避免由于弯曲传感器自身机械差异及安装位置偏差，而造成的弯曲传感器输出信息不准确的问题，可有效提高手势动作的识别准确率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明中一种数据手套用数据处理方法的流程图；

图2是本发明中对弯曲传感器进行标定操作时的流程图；

图3是本发明中实施例2的结构示意图；

图4是图2所示结构的分解示意图；

图5是本发明中实施例3的结构示意图；

图6是图3所示结构的分解示意图；

图7是第一指缝裁片的结构示意图；

图8是夹层体和弯曲传感器的结构示意图；

图9是本发明中一种电子设备的模块框图。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例来对本发明作进一步阐述。在此需要说明的是，对于这些实施例方式的说明虽然是用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。本文公开的特定结构和功能细节仅用于描述本发明的示例实施例。然而，可用很多备选的形式来体现本发明，并且不应当理解为本发明限制在本文阐述的实施例中。

应当理解，尽管本文可能使用术语第一、第二等等来描述各种单元，但是这些单元不应当受到这些术语的限制。这些术语仅用于区分一个单元和另一个单元。例如可以将第一单元称作第二单元，并且类似地可以将第二单元称作第一单元，同时不脱离本发明的示例实施例的范围。

应当理解，对于本文中可能出现的术语“和/或”，其仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，单独存在B，同时存在A和B三种情况；对于本文中可能出现的术语“/和”，其是描述另一种关联对象关系，表示可以存在两种关系，例如，A/和B，可以表示：单独存在A，单独存在A和B两种情况；另外，对于本文中可能出现的字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”关系。

应当理解，在本文中若将单元称作与另一个单元“连接”、“相连”或“耦合”时，它可以与另一个单元直相连接或耦合，或中间单元可以存在。相対地，在本文中若将单元称作与另一个单元“直接相连”或“直接耦合”时，表示不存在中间单元。另外，应当以类似方式来解释用于描述单元之间的关系的其他单词（例如，“在……之间”对“直接在……之间”，“相邻”对“直接相邻”等等）。

应当理解，本文使用的术语仅用于描述特定实施例，并不意在限制本发明的示例实施例。若本文所使用的，单数形式“一”、“一个”以及“该”意在包括复数形式，除非上下文明确指示相反意思。还应当理解，若术语“包括”、“包括了”、“包含”和/或“包含了”在本文中被使用时，指定所声明的特征、整数、步骤、操作、单元和/或组件的存在性，并且不排除一个或多个其他特征、数量、步骤、操作、单元、组件和/或他们的组合存在性或增加。

应当理解，还应当注意到在一些备选实施例中，所出现的功能/动作可能与附图出现的顺序不同。例如，取决于所涉及的功能/动作，实际上可以实质上并发地执行，或者有时可以以相反的顺序来执行连续示出的两个图。

应当理解，在下面的描述中提供了特定的细节，以便于对示例实施例的完全理解。然而，本领域普通技术人员应当理解可以在没有这些特定细节的情况下实现示例实施例。例如可以在框图中示出系统，以避免用不必要的细节来使得示例不清楚。在其他实例中，可以不以不必要的细节来示出众所周知的过程、结构和技术，以避免使得示例实施例不清楚。

实施例1：

本实施例提供一种数据手套用数据处理方法，基于主控模块实现，如图1所示，数据手套用数据处理方法包括以下步骤：

S1.接收手势动作数据，其中，所述手势动作数据包括手指弯曲数据和手势姿态角数据；其中，所述手势动作数据通过数据手套采集，所述数据手套包括用于采集手指弯曲数据的弯曲传感器和用于采集手势姿态角数据的运动处理组件，所述弯曲传感器和运动处理组件均与主控模块连接；

S2.对弯曲传感器进行标定操作，得到当前弯曲传感器的最大角度数据D _max和最小角度数据D _min；其中，当前弯曲传感器与数据手套中的指定手指对应设置；

S3.设定标准量程，所述标准量程的范围为[a，b]，其中，a为标准量程的最小值，表示手指处于平直状态，b为标准量程的最大值，表示手指处于最大弯曲状态；

S4.获取当前弯曲传感器实时输出的手指弯曲数据，然后根据当前弯曲传感器的最大角度数据D _max和最小角度数据D _min以及标准量程的最小值和最大值，对当前弯曲传感器实时输出的手指弯曲数据进行非线性校准，得到非线性校准数值；

S5.对非线性校准数值和手势姿态角数据进行处理，如将非线性校准数值和手势姿态角数据进行数据帧合成，并将合成的数据帧与数据库中预存的数据帧进行对比，得到手势结果；

S6.判断手势结果是否为特定手势，若是，则对手势姿态角数据进行视角方位校准，若否，则输出手势结果；其中，特定手势为开始手势或结束手势。

需要说明的是，本实施例中的弯曲传感器配合手套进行使用，用于手势识别，弯曲传感器用于感应用户手指的弯曲程度并输出手指弯曲数据，同一手套上可设置多个弯曲传感器，从而可根据同一手套上不同弯曲传感器输出的手指弯曲数据，获取手势对应的具体信息。

本实施例中，步骤S1至S4为手指弯曲数据校准方法，用于进行手指弯曲数据的校准。

应当理解的是，本申请中的数据手套用数据处理方法不仅可用于听障人士的翻译手套，也可用于VR手套等，本申请中对数据手套及其数据处理方法的应用范围不予限定。

具体地，本实施例通过对弯曲传感器的进行标定操作，在标定操作后设定标准量程，并对当前弯曲传感器实时输出的手指弯曲数据进行非线性校准，得到非线性校准数值；然后，对非线性校准数值和手势姿态角数据进行处理，得到手势结果，如手势结果为特定手势，则进行视角方位校准。本实施例通过手指弯曲数据校准方法及视角方位校准方法，可使得手套能便于不同使用习惯的用户进行使用，同时避免由于弯曲传感器自身机械差异及安装位置偏差，而造成的弯曲传感器输出信息不准确的问题，可有效提高手势动作的识别准确率。

本实施例中，对弯曲传感器进行标定操作时，如图2所示，具体包括以下步骤：

S201.触发弯曲传感器标定指令，进入弯曲传感器标定状态，并启动计时器；应当理解的是，可以但不仅限于在首次启动运行时，触发弯曲传感器标定指令。

S202.接收并处理当前弯曲传感器在不同弯曲状态下输出的手指弯曲数据，得到当前弯曲传感器在不同弯曲状态下的角度数据；

S203.判断计时器的计时是否大于标定时长；若是，则遍历当前弯曲传感器在不同弯曲状态下的角度数据，得到当前弯曲传感器的最大角度数据D _max和最小角度数据D _min，若否，则重新接收并处理当前弯曲传感器在不同弯曲状态下输出的手指弯曲数据；当前弯曲传感器的最大角度数据D _max代表了目标手指处于最大弯曲状态时弯曲传感器输出的手指弯曲数据，当前弯曲传感器的最小角度数据D _min代表了目标手指处于平直状态时弯曲传感器输出的手指弯曲数据；

S204.存储当前弯曲传感器的最大角度数据D _max和最小角度数据D _min，完成当前弯曲传感器的标定操作。默认地，数据手套用数据处理系统同步对多个手指对应的弯曲传感器进行标定，并同时存储多个弯曲传感器的最大角度数据D _max和最小角度数据D _min，由此可提高对弯曲传感器进行标定操作的效率。

本实施例中，每个手指均对应设置有弯曲传感器，对每个手指对应的弯曲传感器进行标定操作过后，都会产生唯一的D _max和D _min，并且每个手指之间的D _max和D _min具有相互独立性、互不适用。

需要说明的是，得到当前弯曲传感器在不同弯曲状态下的角度数据后，如手指由握拳状态变为伸直状态过程中对应弯曲传感器的角度数据后，当前弯曲传感器完成一次弯曲及伸直变化，即可根据当前动作直接得到当前弯曲传感器的最大角度数据D _max和最小角度数据D _min；此时，由于弯曲传感器仅经历一次的变化，容易造成无法充分体现手指弯曲状态的问题。为解决该技术问题，本实施例进一步设定标定时长，用户可在标定时长内多次进行手指的弯曲及伸直，当前弯曲传感器的最大角度数据D _max至最小角度数据D _min间的预设标准量程可以充分展现手指从平直状态弯曲到最大弯曲状态的特征变化。

具体地，在进行弯曲传感器标定操作时，系统分配一定的标定时间（即标定时长）给用户完成标定动作，如10秒。用户穿戴数据手套进行弯曲传感器的标定操作时，可将手指伸直，再将手指弯曲进行握拳。用户在标定时长内，可多次重复伸直手指，再握拳，弯曲传感器可实时测量并输出手指关节在不同弯曲状态下的手指弯曲数据。

具体地，所述非线性校准数值为：

，

其中，X为当前弯曲传感器实时输出的手指弯曲数据，D _max为当前弯曲传感器的最大角度数据，D _min为当前弯曲传感器的最小角度数据，a为标准量程的最小值，b为标准量程的最大值。

需要说明的是，对当前弯曲传感器实时输出的手指弯曲数据进行处理时，也可采用归一化处理方法实现，此时得到的校准数值为

，本实施例采用非线性校准的处理方法，以得到非线性校准数值，可使得校准数值与数据手套中弯曲传感器的特性更贴合，从而可进一步提高手势动作的识别准确率，使得手势的判定结果更为可靠。

具体地，本实施例中，弯曲传感器采用电流式双向弯曲传感器，运动处理组件采用型号为MPU9250的九轴传感器，在手指弯曲数据校准方法和视角方位校准方法步骤的执行过程中，数据手套通过主控模块，对弯曲传感器和运动处理组件进行自动化实时在线读取数据，并对弯曲传感器读值进行归一化，以及对运动处理组件的视角方位校准，为整个手语翻译过程，提供了具有更高标准的手势动作数据。

其中，主控模块通过驱动MPU9250内部的数字运动处理器（DMP），实现实时解算出表征姿态信息的四元数。主控模块将四元数转换成欧拉角之前，需预先将四元数的每个元素除以2³⁰还原为浮点数，再根据四元数方向余弦阵和欧拉角的转换关系，通过asin()和atan2()函数表达式，将四元数转换成欧拉角数据，转换表达式如：

。

在本实施例中，数据手套以逐帧的方式，通过信息采集交换接口进行周期性的发送手势动作数据。示例性的，数据手套在t0时刻，采集并对外发送的数据帧格式为：

Frame_t0={F1_t0,F2_t0,F3_t0,F4_t0,F5_t0,pitch_t0,roll_t0,yaw_t0}，共计8个通道数据，其中F1到F5分别为5根手指的手指弯曲数据，F1_t0,F2_t0,F3_t0,F4_t0,F5_t0为5根手指在t0时刻的手指弯曲数据，pitch、roll、yaw为不同欧拉角的手势姿态角数据。

其中，数据手套检测到用户开始表达手语时，开始向翻译终端发送手指弯曲数据和/或手势姿态角数据；数据手套检测到用户结束表达手语时，结束对翻译终端发送数据手指弯曲数据和/或手势姿态角数据。

在此过程中，为实现检测用户开始与结束表达手语的功能，数据手套采用触发特定手势的方式，通过主控模块实时检测用户手部姿态和手指弯曲状态。示例性的，设校准弯曲传感器读值的标准量程为[0,100]，当检测到手指弯曲数据为Frame={F1∈[90,100],F2∈[90,100],F3∈[90,100],F4∈[90,100],F5∈[90,100],P∈[-50,-90],R∈[-180,180),Y∈[-180,180)}时，表示手部自然下垂的状态下，五根手指弯曲握拳，则根据该手指弯曲数据得到的非线性校准数值，判定手势结果为当前用户开始表达手语，并将该手势结果定义为开始手势；当检测到手指弯曲数据为Frame={F1∈[90,100],F2∈[0,10],F3∈[0,10],F4∈[0,10],F5∈[0,10],P∈[-50,-90],R∈[-180,180),Y∈[-180,180)}时，表示手部自然下垂的状态下，拇指紧握，其余四指展开伸直，则根据该手指弯曲数据得到的非线性校准数值，判定手势结果为当前用户结束表达手语，并将该手势结果定义为结束手势；等。应当理解的是，手势结果还可为不同含义手语对应的手势结果，此处不予赘述。其中，开始手势和结束手势设定为特定手势。

现有技术中，数据手套在随着用户表达手语动作的过程中，主控模块可通过运动处理组件对数据手套绕世界坐标系旋转的欧拉角进行实时采样，数据手套三个世界坐标系轴线上的欧拉角分为翻转角roll、俯仰角pitch和航向角yaw。但由于涉及到手部姿态以及方位信息，数据手套在使用过程中往往会涉及到初始视角方位具有随机性的问题，其中，航向角yaw用于测量的是用户手部在地理方位上的变化，是手部动作中一个重要的测量参数。数据手套在使用过程中，航向角yaw会随着用户所处的地理方位变化而变化，使得用户在使用数据手套表达手语时，由于所站立的方位具有随机性原因，导致数据手套正面视角起始的方位也具有随机性，呈现出来的效果是用户在做同一个手语动作时，由于所处的地理视角方位不一致，所表达出来的手语动作信号特征在视角方位上截然不同。从而无法达到使用同一个动作信号特征，去解释不同方位的同一种手语动作。

为解决上述技术问题，同时为实现听障人士佩戴数据手套的个性化要求，本实施例中，视角方位校准方法基于数据手套的主控模块实现，对手势姿态角数据进行视角方位校准时，包括以下步骤：

S601.设定数据手套的航向角偏移量offset_yaw为零；

S602.实时获取运动处理组件初始运行时的四元数，其中四元数Quaternion={q0,q1,q2,q3}；

S603.根据四元数的方向余弦阵和欧拉角的转换关系，将四元数转换成欧拉角，其中，欧拉角Eular={roll，pitch，yaw}，roll为数据手套的翻转角，pitch为数据手套的俯仰角，yaw为数据手套的航向角；

S604.对欧拉角中的角度数据roll、pitch和yaw基于滤波公式分别进行一阶平滑滤波处理，得到处理后角度数据；其中，滤波公式为：

。其中，Y_n为目标角度的输出值，X_n为目标角度的本次采样值，Y_n-1为目标角度的上一次滤波输出值，滤波系数为0.7；

S605.标记当前航向角输出值为yaw'，并判断是否检测到数据手套触发的开始手势，若是，则重新设定数据手套的航向角偏移量offset_yaw=yaw'，若否，则不动作；其中，开始手势由用户佩戴数据后套后触发，开始手势如为手臂从自然下垂状态时手指紧握的手势；

S606.设定校准后航向角yaw=yaw'-offset_yaw，以偏移量offset_yaw对输出航向角yaw进行校准，进而完成数据手套的视角方位校准；

需要说明的是，本实施例中通过视角方位校准方法，可实现消除手势姿态角数据出现误差积累的作用，使得听障人士表达的每一套动作都建立在校准后的视角方位上，使得手势姿态角数据更能够反应出听障人士手语所表达的思想含义。具体地，在实施过程中，主控模块可以在用户即将开始表达手语时，将偏移后航向角yaw'方向上的视角数据定义为初始视角数据，为后续动作的航向角方向上的视角方位校准提供偏移量。在此过程中，主控模块不仅可以对航向角角度数据进行校准，同时也可计算出翻转角roll和俯仰角pitch的角度值。因此通过周期性循环执行视角方位校准方法的步骤，主控模块即能够实时获取用户当前手势的欧拉角Eular={roll，pitch，yaw}。

实施例2：

本实施例提供一种数据手套用数据处理系统，用于实现实施例1的数据手套用数据处理方法；所述数据手套用数据处理系统包括弯曲传感器4和处理装置，所述弯曲传感器4设置有多个，多个弯曲传感器4均与处理装置通信连接。

本实施例中，弯曲传感器4为电流式双向弯曲传感器。

具体地，本实施例中，电流式双向弯曲传感器采用如公开号为CN110095086A的中国专利所公开的电流式双向弯曲传感器实现，其应用场合范围广，在角度测量上十分方便，同时还具有较高的测量精度。该电流式双向弯曲传感器的两端分别为电流输入端和电流输出端，其中，弯曲传感器4的两端均通过采集接口与处理装置电连接。

本实施例中，所述处理装置包括主控模块、计时启动模块和存储模块；

所述主控模块，用于触发弯曲传感器4标定指令，以进入弯曲传感器4标定状态；用于接收并处理当前弯曲传感器4在不同弯曲状态下输出的手指弯曲数据；还用于判断计时器的计时是否大于标定时长，若是，则遍历当前弯曲传感器4在不同弯曲状态下的角度数据，并得到当前弯曲传感器4的最大角度数据D _max和最小角度数据D _min，若否，则重新接收并处理当前弯曲传感器在不同弯曲状态下输出的手指弯曲数据；所述主控模块，还用于对非线性校准数值和手势姿态角数据进行处理，得到手势结果；并判断手势结果是否为特定手势，若是，则对手势姿态角数据进行视角方位校准，若否，则输出手势结果；其中，特定手势为开始手势或结束手势；

所述计时启动模块，与主控模块通信连接，用于在触发弯曲传感器4标定指令后，启动计时器；

所述存储模块，与主控模块通信连接，用于存储当前弯曲传感器4的最大角度数据D _max和最小角度数据D _min。

本实施例中，所述数据手套用数据处理系统还包括运动处理组件，所述运动处理组件通过滤波器与处理装置通信连接，所述运动处理组件采用九轴传感器，具体地，运动处理组件通过滤波器与主控模块通信连接。

本实施例中，所述数据手套用数据处理系统配合连接有手套，所述弯曲传感器4设置在手套的手指部，所述运动处理组件设置在手套的手背部。

需要说明的是，运动处理组件可在用户佩戴手套时，实现对手掌的姿态感应，主控模块可基于运动处理组件输出的姿态信息及非线性校准数值输出手势动作的识别信息，进一步提升手势识别的精确性。

本实施例中，手套包括手套本体1、夹层体2和手套上表层3；所述弯曲传感器4与处理装置通信连接；所述手套上表层3设置在手套本体1的顶部，所述手套本体1与手套上表层3之间构成容纳腔，所述夹层体2设置在容纳腔内，所述弯曲传感器4设置在夹层体2内，所述弯曲传感器4设置在手套本体1的手指部，所述弯曲传感器4用于测量手指部的弯曲程度，并将手指弯曲数据发送至处理装置，所述处理装置用于接收并处理手指弯曲数据，然后得到手势信息。具体地，所述手套本体1为多指手套；所述弯曲传感器4设置有多个，多个弯曲传感器4与多指手套的手指相对应。本实施例中，手套本体为五指手套，通用性强。

夹层体2置于手套本体1与手套上表层3之间形成的空腔内，可实现夹层体2的有效固定，同时避免夹层体2外露，美观性更强。

弯曲传感器4置于夹层体2内，可有效对弯曲传感器4进行固定和保护。

具体地，如图3和图4所示，所述处理装置可设置在手套上表层3的上表面。应当理解的是，处理装置外套设有保护壳7，处理装置与弯曲传感器4的电导线8依次穿过夹层体2、手套上表层3及保护壳7，即夹层体2、手套上表层3及保护壳7上均配合电导线8开设有小孔（图中未示出），所述手套上表层3上开设的小孔与保护壳7底部开设的小孔位置相匹配，当保护壳7贴合手套上表层3时，手套上表层3上开设的小孔与保护壳7底部开设的小孔相重合。

本实施例中，所述处理装置还包括供电模块和提示模块，所述弯曲传感器4和提示模块均与主控模块通信连接，所述供电模块与主控模块电连接，用于向主控模块提供电力支持。具体地，所述提示模块采用振动提示模块和/或光电提示模块。所述振动提示模块可选为电机，所述光电提示模块可选为LED发光管，所述供电模块可选为可充电锂离子电池。

为避免将处理装置设置在手套上表层3的上表面造成的压力不均的问题，本实施例中，如图5和图6所示，所述数据手套还包括腕带5和与腕带5连接的腕带座6，所述腕带5套设在手套本体1的手腕部，所述供电模块和提示模块均设置在腕带座6内。需要说明的是，供电模块和提示模块设置在腕带座6内，弯曲传感器4与主控模块设置在夹层体2内，实现了分体的设计，如此设计不仅能减小主控模块的整体体积，而且能够解决弯曲传感器4高密度化封装带来的散热问题，提升本实施例整体的散热能力；另外，分体设计还能避免供电模块、提示模块、弯曲传感器4和主控模块等模块集中放置在同一位置，由此有效分散手部受力情况，使得本实施例在佩戴使用时更为轻便。

所述腕带座6的材质为硅胶或塑料，所述腕带5可调节手套本体1的松紧程度，适用于不同腕部围度的使用者进行佩戴。应当理解的是，主控模块与供电模块和提示模块的电导线8依次穿过夹层体2、手套上表层3及腕带座6，即夹层体2、手套上表层3及腕带座6上均配合电导线8开设有小孔（图中未示出），所述手套上表层3上开设的小孔与腕带座6底部开设的小孔位置相匹配，当腕带座6贴合手套上表层3时，手套上表层3上开设的小孔与腕带座6底部开设的小孔相重合。

本实施例中，手套上表层3与手套本体1之间的连接方式为缝制或胶粘。由此便于实现数据手套的制作。

本实施例中，所述手套本体1包括手背裁片11、手掌裁片12、第一指缝裁片13、第二指缝裁片14和第三指缝裁片15，手背裁片11和手掌裁片12的多个手指部之间分别通过第一指缝裁片13、第二指缝裁片14和第三指缝裁片15连接。第一指缝裁片13的结构示意图如图7所示，第二指缝裁片14和第三指缝裁片15的结构示意图与第一指缝裁片13类似，此处不予赘述。本实施例中，手套本体1采用多个独立裁片连接而成，独立的指缝裁片可使得手套更加符合手部结构，用户佩戴起来更为舒适，同时在外观上更为美观。

需要说明的是，为起到散热效果，所述第一指缝裁片13、第二指缝裁片14和第三指缝裁片15上均开设有网孔。

本实施例中，所述手套本体1的材质为冰丝面料。需要说明的是，冰丝面料清凉舒适、弹力极好、厚度薄，可满足用户夏季佩戴透气凉爽的需求，同时亦可起到防晒作用。可选地，对于冬季或特殊寒冷地区，手套本体1可选用常规的保暖面料，此处不予赘述。

本实施例中，如图8所示，所述夹层体2包括第一贴面21和与第一贴面21贴合的第二贴面22，所述第一贴面21和/或第二贴面22为粘性贴面。所述第一贴面21和第二贴面22均采用厚度为0.1-0.2mm的无纺材料，且均经过防泼水工艺处理。

实施例3：

在实施例1或2的基础上，本实施例公开了一种电子设备，该设备可以是智能手机、平板电脑、笔记本电脑或者台式电脑等。电子设备可能被称为用于终端、便携式终端、台式终端等，如图9所示，电子设备包括：

存储器，用于存储计算机程序指令；以及，

处理器，用于执行所述计算机程序指令从而完成如实施例1中任一所述的数据手套用数据处理方法的操作。

具体地，处理器301可以包括一个或多个处理核心，比如4核心处理器、8核心处理器等。处理器301可以采用DSP(Digital Signal Processing，数字信号处理)、FPGA(Field－Programmable Gate Array，现场可编程门阵列)、PLA(Programmable LogicArray，可编程逻辑阵列)中的至少一种硬件形式来实现。处理器301也可以包括主处理器和协处理器，主处理器是用于对在唤醒状态下的数据进行处理的处理器，也称CPU(CentralProcessingUnit，中央处理器)；协处理器是用于对在待机状态下的数据进行处理的低功耗处理器。在一些实施例中，处理器301可以在集成有GPU(Graphics Processing Unit，图像处理器)，GPU用于负责显示屏所需要显示的内容的渲染和绘制。处理器301还可以包括AI(Artificial Intelligence，人工智能)处理器，该AI处理器用于处理有关机器学习的计算操作，使得图神经网络的节点编码模型可以自主训练学习，提高效率和准确度。

存储器302可以包括一个或多个计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质可以是非暂态的。存储器302还可包括高速随机存取存储器，以及非易失性存储器，比如一个或多个磁盘存储设备、闪存存储设备。在一些实施例中，存储器302中的非暂态的计算机可读存储介质用于存储至少一个指令，该至少一个指令用于被处理器801所执行以实现本申请中方法实施例提供的图神经网络的节点编码方法。

在一些实施例中，终端还可选包括有：通信接口303和至少一个外围设备。处理器301、存储器302和通信接口303之间可以通过总线或信号线相连。各个外围设备可以通过总线、信号线或电路板与通信接口303相连。具体地，外围设备包括：射频电路304、显示屏305和电源306中的至少一种。

通信接口303可被用于将I/O(Input/Output，输入/输出)相关的至少一个外围设备连接到处理器301和存储器302。在一些实施例中，处理器301、存储器302和通信接口303被集成在同一芯片或电路板上；在一些其他实施例中，处理器301、存储器302和通信接口303中的任意一个或两个可以在单独的芯片或电路板上实现，本实施例对此不加以限定。

射频电路304用于接收和发射RF(Radio Frequency，射频)信号，也称电磁信号。射频电路304通过电磁信号与通信网络以及其他通信设备进行通信。

显示屏305用于显示UI(User Interface，用户界面)。该UI可以包括图形、文本、图标、视频及其它们的任意组合。

电源306用于为电子设备中的各个组件进行供电。

实施例4：

在实施例1至3任一项实施例的基础上，本实施例公开了一种计算机可读存储介质，用于存储计算机可读取的计算机程序指令，所述计算机程序指令被配置为运行时执行如实施例1所述的数据手套用数据处理方法的操作。

需要说明的是，所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个处理器可执行的非易失的计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM，RandomAccessMemory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。

以上所描述的多个实施例仅仅是示意性的，若涉及到作为分离部件说明的单元，其可以是或者也可以不是物理上分开的；若涉及到作为单元显示的部件，其可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

最后应说明的是，本发明不局限于上述可选的实施方式，任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品。上述具体实施方式不应理解成对本发明的保护范围的限制，本发明的保护范围应当以权利要求书中界定的为准，并且说明书可以用于解释权利要求书。

Claims (10)

1.一种数据手套用数据处理方法，其特征在于：包括以下步骤：

接收手势动作数据，其中，所述手势动作数据包括手指弯曲数据和手势姿态角数据；

对弯曲传感器进行标定操作，得到当前弯曲传感器的最大角度数据和最小角度数据；

设定标准量程，所述标准量程的范围为[a，b]，其中，a为标准量程的最小值，b为标准量程的最大值；

获取当前弯曲传感器实时输出的手指弯曲数据，然后根据当前弯曲传感器的最大角度数据和最小角度数据以及标准量程的最小值和最大值，对当前弯曲传感器实时输出的手指弯曲数据进行非线性校准，得到非线性校准数值；

对非线性校准数值和手势姿态角数据进行处理，得到手势结果；

判断手势结果是否为特定手势，若是，则对手势姿态角数据进行视角方位校准，若否，则输出手势结果；其中，特定手势为开始手势或结束手势。

2.根据权利要求1所述的一种数据手套用数据处理方法，其特征在于：对弯曲传感器进行标定操作时，具体包括以下步骤：

触发弯曲传感器标定指令，进入弯曲传感器标定状态；

接收并处理当前弯曲传感器在不同弯曲状态下输出的手指弯曲数据，得到当前弯曲传感器在不同弯曲状态下的角度数据；

遍历当前弯曲传感器在不同弯曲状态下的角度数据，得到当前弯曲传感器的最大角度数据和最小角度数据；

存储当前弯曲传感器的最大角度数据和最小角度数据，完成当前弯曲传感器的标定操作。

3.根据权利要求2所述的一种数据手套用数据处理方法，其特征在于：触发弯曲传感器标定指令，进入弯曲传感器标定状态后，还包括以下步骤：

启动计时器；

得到当前弯曲传感器在不同弯曲状态下的角度数据后，还包括以下步骤：

判断计时器的计时是否大于标定时长；若是，则遍历当前弯曲传感器在不同弯曲状态下的角度数据，并得到当前弯曲传感器的最大角度数据和最小角度数据，若否，则重新接收并处理当前弯曲传感器在不同弯曲状态下输出的手指弯曲数据。

4.根据权利要求1所述的一种数据手套用数据处理方法，其特征在于：所述非线性校准数值为：

，

其中，X为当前弯曲传感器实时输出的手指弯曲数据，D _max为当前弯曲传感器的最大角度数据，D _min为当前弯曲传感器的最小角度数据，a为标准量程的最小值，b为标准量程的最大值。

5.根据权利要求1所述的一种数据手套用数据处理方法，其特征在于：对手势姿态角数据进行视角方位校准时，包括以下步骤：

设定数据手套的航向角偏移量offset_yaw为零；

实时获取运动处理组件初始运行时的四元数，其中四元数Quaternion={q0,q1,q2,q3}；

根据四元数的方向余弦阵和欧拉角的转换关系，将四元数转换成欧拉角，其中，欧拉角Eular={roll，pitch，yaw}，roll为数据手套的翻转角，pitch为数据手套的俯仰角，yaw为数据手套的航向角；

标记当前航向角输出值为yaw'，并判断是否检测到数据手套触发的开始手势，若是，则重新设定数据手套的航向角偏移量offset_yaw=yaw'，若否，则不动作；

设定校准后航向角yaw=yaw'-offset_yaw。

6.一种数据手套用数据处理系统，其特征在于：用于实现权利要求1至5任一项所述的数据手套用数据处理方法；所述数据手套用数据处理系统包括弯曲传感器和处理装置，所述弯曲传感器设置有多个，多个弯曲传感器均与处理装置通信连接。

7.根据权利要求6所述的一种数据手套用数据处理系统，其特征在于：所述处理装置包括主控模块、计时启动模块和存储模块；

所述主控模块，用于触发弯曲传感器标定指令，以进入弯曲传感器标定状态；用于接收并处理当前弯曲传感器在不同弯曲状态下输出的手指弯曲数据；还用于判断计时器的计时是否大于标定时长，若是，则遍历当前弯曲传感器在不同弯曲状态下的角度数据，并得到当前弯曲传感器的最大角度数据和最小角度数据，若否，则重新接收并处理当前弯曲传感器在不同弯曲状态下输出的手指弯曲数据；所述主控模块，还用于对非线性校准数值和手势姿态角数据进行处理，得到手势结果；并判断手势结果是否为特定手势，若是，则对手势姿态角数据进行视角方位校准，若否，则输出手势结果；其中，特定手势为开始手势或结束手势；

所述计时启动模块，与主控模块通信连接，用于在触发弯曲传感器标定指令后，启动计时器；

所述存储模块，与主控模块通信连接，用于存储当前弯曲传感器的最大角度数据和最小角度数据。

8.根据权利要求6所述的一种数据手套用数据处理系统，其特征在于：所述数据手套用数据处理系统还包括运动处理组件，所述运动处理组件与处理装置通信连接，所述运动处理组件采用九轴传感器；所述数据手套用数据处理系统配合连接有手套，所述弯曲传感器设置在手套的手指部，所述运动处理组件设置在手套的手背部。

9.一种电子设备，其特征在于：包括：

存储器，用于存储计算机程序指令；以及，

处理器，用于执行所述计算机程序指令从而完成如权利要求1至5中任一所述数据手套用数据处理方法的操作。

10.一种计算机可读存储介质，用于存储计算机可读取的计算机程序指令，其特征在于：所述计算机程序指令被配置为运行时执行如权利要求1至5任一项所述的数据手套用数据处理方法的操作。

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