【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專(zhuān)利技術(shù)屬于智能可穿戴人機(jī)交互，尤其涉及一種基于改進(jìn)圖卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的穿戴設(shè)備觸覺(jué)感知方法及系統(tǒng)。
技術(shù)介紹
1、隨著可穿戴設(shè)備的廣泛應(yīng)用，人們對(duì)于通過(guò)這些設(shè)備實(shí)現(xiàn)的觸覺(jué)感知系統(tǒng)的需求不斷增長(zhǎng)。觸覺(jué)感知系統(tǒng)能夠?qū)h(huán)境中的觸摸信息轉(zhuǎn)化為可感知的信號(hào)，為用戶提供直觀的觸覺(jué)反饋。然而，現(xiàn)有的觸覺(jué)感知系統(tǒng)在準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性方面存在一定的局限性，亟待改進(jìn)。首先，傳統(tǒng)的觸覺(jué)感知系統(tǒng)往往依賴于簡(jiǎn)單的力敏傳感器或電容傳感器，這些傳感器對(duì)于復(fù)雜觸覺(jué)信號(hào)的識(shí)別能力有限，導(dǎo)致觸覺(jué)反饋的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性不足。其次，由于可穿戴設(shè)備的局限性，現(xiàn)有的觸覺(jué)感知系統(tǒng)難以實(shí)現(xiàn)高分辨率和寬動(dòng)態(tài)范圍的觸覺(jué)感知。此外，可穿戴設(shè)備的能耗和空間限制也使得傳統(tǒng)的觸覺(jué)感知系統(tǒng)難以滿足實(shí)際應(yīng)用需求。
2、為了解決上述問(wèn)題，近年來(lái)，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在觸覺(jué)感知領(lǐng)域取得了顯著的進(jìn)展。其中，圖卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)由于其獨(dú)特的結(jié)構(gòu)優(yōu)勢(shì)，在處理復(fù)雜關(guān)系和高度非線性的觸覺(jué)信號(hào)方面具有很大潛力。然而，現(xiàn)有的基于gcn的觸覺(jué)感知系統(tǒng)在噪聲抑制和特征提取方面仍有待改進(jìn)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本專(zhuān)利技術(shù)提供一種基于改進(jìn)圖卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的穿戴設(shè)備觸覺(jué)感知方法及系統(tǒng)，用于解決現(xiàn)有技術(shù)中因噪聲干擾、特征提取能力不足、激活函數(shù)飽和、數(shù)據(jù)泛化性差等問(wèn)題導(dǎo)致的觸覺(jué)感知準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性不足的技術(shù)問(wèn)題。
2、第一方面，本專(zhuān)利技術(shù)提供一種基于改進(jìn)圖卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的穿戴設(shè)備觸覺(jué)感知方法，包括：
3、根據(jù)預(yù)先構(gòu)建的接觸模擬平臺(tái)獲取觸覺(jué)數(shù)據(jù)，并采用基于噪聲區(qū)域圖像增
4、根據(jù)預(yù)設(shè)的概率隨機(jī)切換激活函數(shù)對(duì)卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行優(yōu)化，得到目標(biāo)卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)；
5、采用卷積層濾波器差異正則化算法，將所述目標(biāo)觸覺(jué)數(shù)據(jù)以及與所述目標(biāo)觸覺(jué)數(shù)據(jù)相對(duì)應(yīng)的標(biāo)注數(shù)據(jù)輸入至所述目標(biāo)卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中，對(duì)所述目標(biāo)卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行迭代訓(xùn)練，得到觸覺(jué)感知模型；
6、將獲取的實(shí)時(shí)觸覺(jué)感知數(shù)據(jù)輸入至所述觸覺(jué)感知模型中，所述觸覺(jué)感知模型輸出觸覺(jué)感知結(jié)果。
7、第二方面，本專(zhuān)利技術(shù)提供一種基于改進(jìn)圖卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的穿戴設(shè)備觸覺(jué)感知系統(tǒng)，包括：
8、獲取模塊，配置為根據(jù)預(yù)先構(gòu)建的接觸模擬平臺(tái)獲取觸覺(jué)數(shù)據(jù)，并采用基于噪聲區(qū)域圖像增強(qiáng)算法對(duì)所述觸覺(jué)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，得到目標(biāo)觸覺(jué)數(shù)據(jù)；
9、優(yōu)化模塊，配置為根據(jù)預(yù)設(shè)的概率隨機(jī)切換激活函數(shù)對(duì)卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行優(yōu)化，得到目標(biāo)卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)；
10、訓(xùn)練模塊，配置為采用卷積層濾波器差異正則化算法，將所述目標(biāo)觸覺(jué)數(shù)據(jù)以及與所述目標(biāo)觸覺(jué)數(shù)據(jù)相對(duì)應(yīng)的標(biāo)注數(shù)據(jù)輸入至所述目標(biāo)卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中，對(duì)所述目標(biāo)卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行迭代訓(xùn)練，得到觸覺(jué)感知模型；
11、輸出模塊，配置為將獲取的實(shí)時(shí)觸覺(jué)感知數(shù)據(jù)輸入至所述觸覺(jué)感知模型中，所述觸覺(jué)感知模型輸出觸覺(jué)感知結(jié)果。
12、第三方面，提供一種電子設(shè)備，其包括：至少一個(gè)處理器，以及與所述至少一個(gè)處理器通信連接的存儲(chǔ)器，其中，所述存儲(chǔ)器存儲(chǔ)有可被所述至少一個(gè)處理器執(zhí)行的指令，所述指令被所述至少一個(gè)處理器執(zhí)行，以使所述至少一個(gè)處理器能夠執(zhí)行本專(zhuān)利技術(shù)任一實(shí)施例的基于改進(jìn)圖卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的穿戴設(shè)備觸覺(jué)感知方法的步驟。
13、第四方面，本專(zhuān)利技術(shù)還提供一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其上存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，所述程序指令被處理器執(zhí)行時(shí)，使所述處理器執(zhí)行本專(zhuān)利技術(shù)任一實(shí)施例的基于改進(jìn)圖卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的穿戴設(shè)備觸覺(jué)感知方法的步驟。
14、本申請(qǐng)的基于改進(jìn)圖卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的穿戴設(shè)備觸覺(jué)感知方法及系統(tǒng)，搭建接觸模擬平臺(tái)采集動(dòng)作集，對(duì)采集數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，采用基于噪聲驅(qū)動(dòng)圖像增強(qiáng)算法處理接觸數(shù)據(jù)，獲取優(yōu)化后的數(shù)據(jù)集，提出適用于卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的概率隨機(jī)切換激活函數(shù)，解決神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中函數(shù)飽和問(wèn)題，根據(jù)卷積層濾波器差異正則化算法，將標(biāo)定后的數(shù)據(jù)集輸入網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行訓(xùn)練；將訓(xùn)練好的模型嵌入到可穿戴設(shè)備中，以實(shí)時(shí)對(duì)觸覺(jué)數(shù)據(jù)進(jìn)行推理，能夠提高觸覺(jué)感知系統(tǒng)的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性，實(shí)現(xiàn)高分辨率和寬動(dòng)態(tài)范圍的觸覺(jué)感知，并且通過(guò)改進(jìn)gcn結(jié)構(gòu)，提高了卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在噪聲抑制和特征提取方面的性能，從而為用戶提供更準(zhǔn)確、更穩(wěn)定的觸覺(jué)反饋。
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1.一種基于改進(jìn)圖卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的穿戴設(shè)備觸覺(jué)感知方法，其特征在于，包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于改進(jìn)圖卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的穿戴設(shè)備觸覺(jué)感知方法，其特征在于，在采用基于噪聲區(qū)域圖像增強(qiáng)算法對(duì)所述觸覺(jué)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，得到目標(biāo)觸覺(jué)數(shù)據(jù)之前，所述方法還包括：
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于改進(jìn)圖卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的穿戴設(shè)備觸覺(jué)感知方法，其特征在于，所述采用基于噪聲區(qū)域圖像增強(qiáng)算法對(duì)所述觸覺(jué)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，得到目標(biāo)觸覺(jué)數(shù)據(jù)包括：
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于改進(jìn)圖卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的穿戴設(shè)備觸覺(jué)感知方法，其特征在于，所述根據(jù)預(yù)設(shè)的概率隨機(jī)切換激活函數(shù)對(duì)卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行優(yōu)化，得到目標(biāo)卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)包括：
5.一種基于改進(jìn)圖卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的穿戴設(shè)備觸覺(jué)感知系統(tǒng)，其特征在于，包括：
6.一種電子設(shè)備，其特征在于，包括：至少一個(gè)處理器，以及與所述至少一個(gè)處理器通信連接的存儲(chǔ)器，其中，所述存儲(chǔ)器存儲(chǔ)有可被所述至少一個(gè)處理器執(zhí)行的指令，所述指令被所述至少一個(gè)處理器執(zhí)行，以使所述至少一個(gè)處理器能夠執(zhí)行權(quán)利要求1至4任一項(xiàng)所述的方法。
7.一種
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種基于改進(jìn)圖卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的穿戴設(shè)備觸覺(jué)感知方法，其特征在于，包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于改進(jìn)圖卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的穿戴設(shè)備觸覺(jué)感知方法，其特征在于，在采用基于噪聲區(qū)域圖像增強(qiáng)算法對(duì)所述觸覺(jué)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，得到目標(biāo)觸覺(jué)數(shù)據(jù)之前，所述方法還包括：
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于改進(jìn)圖卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的穿戴設(shè)備觸覺(jué)感知方法，其特征在于，所述采用基于噪聲區(qū)域圖像增強(qiáng)算法對(duì)所述觸覺(jué)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，得到目標(biāo)觸覺(jué)數(shù)據(jù)包括：
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于改進(jìn)圖卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的穿戴設(shè)備觸覺(jué)感知方法，其特征在于，所述根據(jù)預(yù)設(shè)...
【專(zhuān)利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：王曉明，余志強(qiáng)，唐媖，董文濤，姚道金，
申請(qǐng)(專(zhuān)利權(quán))人：華東交通大學(xué)，
類(lèi)型：發(fā)明
國(guó)別省市：
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