基于Hermite神经网络的动态手势学习和识别

为提高动态手势学习速度和识别准确率,本文提出一种基于Hermite正交基前向神经网络的动态手势识别方法。利用Camshift算法实时跟踪手势运动轨迹,提取手势特征向量作为神经网络的输入;以Hermite正交基函数作为隐含层激励函数构造三层前向神经网络,并给出一种基于伪逆的直接计算权值方法和根据网络目标精度要求自适应确定隐含节点数目方法;运用训练好的Hermite神经网络识别动态手势。测试结果表明:Hermite神经网络能够提高网络的学习训练速度和精度,提高手势学习速度和识别准确率,而且在手势识别方面具有较好的鲁棒性和泛化能力。     

基于面向对象自适应粒子群算法的神经网络训练*

针对传统的神经网络训练算法收敛速度慢和泛化性能低的缺陷,提出一种新的基于面向对象的自适应粒子群优化算法(OAPSO)用于神经网络的训练。该算法通过改进PSO的编码方式和自适应搜索策略以提高网络的训练速度与泛化性能,并结合Iris和Ionosphere分类数据集进行测试。实验结果表明：基于OAPSO算法训练的神经网络在分类准确率上明显优于BP算法及标准PSO算法,极大地提高了网络泛化能力和优化效果,具有快速全局收敛的性能。     

遗传神经网络在语音识别中的应用研究

针对语音识别的特点,对BP神经网络在语音识别技术中的应用进行了探索性研究,进而结合人工智能领域较为有效的方法——遗传(GA)算法,针对传统BP算法识别准确率高但训练速度慢的缺点,对BP网络进行改进,构建了一种基于遗传神经网络的语音识别算法(GABP),并建立相应的语音识别系统。仿真实验表明,该算法有效地缩短了识别时间,提高了网络训练速度和语音的识别率。     

基于神经网络的手势识别系统研究

随着计算机视觉科技的日益发达及电子设备的广泛应用，手势识别成为一种重要的交互方式。为了提高手势识别的准确率，基于PyTorch深度学习平台，对比了BP神经网络和卷积神经网络（CNN）在手势识别方面的效果。实验结果表明，CNN的准确率可达92.5%，相较于BP神经网络更具优势。优化后的CNN在识别率方面进一步提升，并具有广阔的拓展空间。     

基于PSO和BP复合算法的模糊神经网络控制器

为了克服单独应用粒子群算法（PSO）或BP算法训练模糊神经网络控制器参数时存在的缺陷,提出了一种训练模糊神经网络参数的PSO＋BP算法。该算法将二者相结合,即在PSO算法中加入一个BP算子,以充分利用PSO算法的全局寻优能力和BP算法的局部搜索能力,从而更有效地提高其收敛速度、训练效率和提高该模糊神经网络控制器的控制效果。最后的仿真实验结果验证了该基于PSO＋BP复合算法的模糊神经网络控制器的有效性和可行性。     

遗传神经网络在语音识别中的应用研究

针对语音识别的特点,对BP神经网络在语音识别技术中的应用进行了探索性研究,进而结合人工智能领域较为有效的方法——遗传（GA）算法,针对传统BP算法识别准确率高但训练速度慢的缺点,对BP网络进行改进,构建了一种基于遗传神经网络的语音识别算法（GABP）,并建立相应的语音识别系统。仿真实验表明,该算法有效地缩短了识别时间,提高了网络训练速度和语音的识别率。     

基于肤色模型与BP神经网络的手势识别

针对基于视觉的手势识别率不高,鲁棒性欠佳的问题,提出了一种基于YCb Cr椭圆聚类肤色模型分割手势结合反向传播(BP)神经网络识别的手势识别方法。对采集到的图像序列利用离散余弦变换(DCT)去噪处理和边缘检测,根据人体肤色在YCb Cr空间聚类紧凑的特性提取出手势的形状轮廓,将边缘检测与肤色模型分割结果相与得到分割出的手势,利用加速稳健特性(SURF)算法提取构建手势的特征向量,最后通过BP神经网络对手势图分类和识别。实验结果表明:针对复杂背景下的手势,该算法具有较强的鲁棒性,效率高,识别的准确率可达到96%。     

基于PSO优化BP神经网络的液压钻机故障诊断

液压钻机故障特征参数与故障状态之间呈现较强的非线性,依赖线性数学模型的故障诊断方法诊断正确率不高。针对上述问题,提出了一种基于粒子群算法(PSO)优化BP神经网络的液压钻机故障诊断方法。该方法利用BP神经网络提取特征参数之间的非线性关系,实现典型故障的分类识别;利用PSO优化BP神经网络的权值和阈值,提高网络训练的收敛速度。仿真结果表明,PSO优化的BP神经网络迭代次数少,收敛速度快。该方法能够对测试样本进行有效分类,故障诊断正确率高。     

基于改进YOLOv3的手势实时识别方法

针对基于人工建模方式的手势识别方法准确率低、速度慢的问题,提出一种基于改进YOLOv3的静态手势实时识别方法。采用卷积神经网络YOLOv3模型,将通过Kinect设备采集的IR、Registration of RGB、RGB和Depth图像代替常用的RGB图像作为数据集,并融合四类图像的识别结果以提高识别准确率。采用k-means聚类算法对YOLOv3中的初始候选框参数进行优化,从而加快识别速度。在此基础上,利用迁移学习的方法对基础特征提取器进行改进,以缩短模型的训练时间。实验结果表明,该方法对流式视频静态手势的平均识别准确率为99.8%,识别速度高达52 FPS,模型训练时间为12 h,与Faster R-CNN、SSD、YOLOv2等深度学习方法相比,其识别精度更高,识别速度更快。     

基于改进的YCbCr空间及多特征融合的手势识别

针对基于视觉的手势识别的复杂性,提出一种基于改进的YCbCr空间及多特征融合的手势识别新方法。首先针对YCbCr颜色空间易受环境因素影响的特点,采用改进的YCbCr椭圆聚类肤色模型的手势分割方法提取手势区域;然后按手势图像外接矩形的宽高比和手指个数进行粗分类,再提取手势的Hu矩和傅里叶描述子构建融合特征,并将融合特征输入BP神经网络进行训练识别;最后综合粗分类和BP神经网络的结果进行手势判别。实验结果表明,该方法在保证实时性的同时具有较高的识别率。     

基于表面肌电图像的灵巧假手控制系统

设计了一种通过佩戴阵列型表面肌电传感器,实时识别受试者的8种手势,并控制一个自主研发的六自由度灵巧操作假手进行同步动作的人–机协同控制系统.控制假手的手势识别策略基于神经网络算法,受试者仅需在首次训练阶段重复完成预先设定的8种手势动作(分别为放松、手腕外翻、手腕内翻、握拳、伸掌、手势2、手势3和竖大拇指),之后该系统即能够实时识别受试者随机完成8种手势中的任意一种手势.本文提出的网络参数随机搜索算法和梯度下降算法,与目前同规模的神经网络相比提高了网络的训练速度和手势预测精度;该手势识别算法使用Tensorflow机器学习框架学习权值并进行了可视化分析;采用经过优化的手势训练方式既缩短了受试者的手势训练时间,同时提高了手势训练的熟练度.本文对一名肌肉无损伤的受试者进行表面肌电信号采集、训练和预测,对8种手势的综合预测精度达到97%,且再次佩戴时不再需要进行训练.受试者实际控制假手时,使用投票算法对实时手势预测结果进行深度优化,最终假手的动作同步率到达99%.     

基于机器视觉的动态多点手势识别方法

提出了一种高效的基于HSV颜色空间的多目标检测跟踪方法,实现通过摄像机实时检测跟踪多个指尖目标;定义了一套基于指尖运动轨迹的动态手势模型,并提出了动态手势识别方法;对于两点动态手势,通过BP神经网络进行手势学习和手势识别,而对于模拟鼠标手势和四点动态手势,利用指尖之间相互位置关系进行手势识别.测试结果表明,该方法能够快速、准确的跟踪多个运动的指尖目标并进行动态多点手势识别.     

基于粒子群算法和神经网络的人脸识别分类器研究

针对BP神经网络作为人脸识别分类器具有的收敛速度慢、易陷入局部极小等缺点,提出利用改进的粒子群优化算法(PSO)改善BP网络训练的方法,建立种基于改进的PSO-BP神经网络,更合理有效地确定神经网络的连接权值和阈值,将其应用到人脸识别系统中的分类环节中,并与单独使用BP神经网络分类的结果相比较,实验表明,该方法识别速度...     

基于肌电信号和加速度信号的动态手势识别方法

为了增强手势识别的多样性和简便性,提出了一种基于肌电信号（EMG）和加速度（ACC）信息融合的方法来识别动态手势。首先,利用MYO传感器采集EMG和ACC的手势动作信息;然后分别对ACC和EMG信号作特征降维和预处理;最后,为减少训练样本数,提出用协作稀疏表示分类器来识别基于ACC信号的姿态手势,用动态时间规整（DTW）算法和K-最邻近分类器（KNN）来分类EMG信号的手形手势。其中在利用协作稀疏表示分类器识别ACC姿态信号时,通过对创建字典最佳样本个数以及特征降维的维数进行研究来降低手势识别的复杂度。实验结果表明,手形手势的平均识别率达到了99.17%,对于向上向下、向左向右4种姿态手势平均识别率达到 96.88%,而且计算速度快;对于总体的12个动态手势,其平均识别率达到96.11%。该方法对动态手势的识别率较高,计算速度快。     

基于长短时记忆和深度神经网络的视觉手势识别技术

针对基于视觉的动态手势识别易受光照、背景和手势形状变化影响等问题,在分 析人体手势空间上下文特征的基础上,首先建立一种基于人体骨架和部件轮廓特征的动态手势 模型,并采用卷积姿势机和单发多框检测器技术构造深度神经网络进行人体手势骨架和部件轮 廓特征提取。其次,引入长短时记忆网络提取动态人体手势中骨架、左右手和头部轮廓的时序 特征,进而分类识别手势。在此基础上,设计了一种空间上下文与时序特征融合的动态手势识 别机(GRSCTFF),并通过交警指挥手势视频样本库对其进行网络训练和实验分析。实验证明, 该系统 可以快速准确识别动态交警指挥手势,准确率达到94.12%,并对光线、背景和手势形 状变化具有较强的抗干扰能力。     

多点触摸手势分析及识别算法的研究

针对目前多点触控系统缺乏对触摸手势含义的理想描述和解析,提出了一种通用的多点触摸手势分析与设计框架,研究了高性能的算法合理解析并优化多点触控指令,使其更符合用户的思维与认知。设置触点位移和时间函数双阈值来提高触点识别的精确性,防止突增杂点的误判断,减缓过快操作产生的抖动;采用RAF神经网络模型解决动态手势识别的问题,并引入基于欧氏距离函数的聚类统计量作为网络的特征参数,大大提高了多点触摸手势识别的效率和精确度。     

Gesture Recognition Based on BP Neural Network Improved by Chaotic Genetic Algorithm

Aim at the defects of easy to fall into the local minimum point and the low convergence speed of back propagation (BP) neural network in the gesture recognition, a new method that combines the chaos algorithm with the genetic algorithm (CGA) is proposed. According to the ergodicity of chaos algorithm and global convergence of genetic algorithm, the basic idea of this paper is to encode the weights and thresholds of BP neural network and obtain a general optimal solution with genetic algorithm, and then the general optimal solution is optimized to the accurate optimal solution by adding chaotic disturbance. The optimal results of the chaotic genetic algorithm are used as the initial weights and thresholds of the BP neural network to recognize the gesture. Simulation and experimental results show that the realtime performance and accuracy of the gesture recognition are greatly improved with CGA.