【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本申請涉及手語翻譯，具體地，涉及一種基于卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的智能手語翻譯器及其的翻譯方法。
技術(shù)介紹
1、全球目前有4.3億聾啞人，占總?cè)丝诘?％。預(yù)計到2050年，這一數(shù)字將增至7億，導(dǎo)致對手語翻譯器的需求不斷上升。這種設(shè)備能將手語轉(zhuǎn)換為語音或其他語言，極大地方便聽力和語言障礙者在教育、醫(yī)療和行政等領(lǐng)域的溝通與融入。
2、開發(fā)手語翻譯軟件不僅促進(jìn)了聾人社區(qū)內(nèi)外的交流，也為他們提供了更廣泛的社會支持，幫助消除溝通障礙。技術(shù)創(chuàng)新的意義在于引起社會對聾啞人問題的關(guān)注，增強(qiáng)對他們的關(guān)愛。國內(nèi)外已有研究專注于手語翻譯技術(shù)，國外主要運(yùn)用計算機(jī)視覺和機(jī)器學(xué)習(xí)進(jìn)行實(shí)時識別，盡管在復(fù)雜環(huán)境下的準(zhǔn)確性仍存在挑戰(zhàn)。國內(nèi)研究雖起步較晚，但已有一些進(jìn)展。
3、歸納總結(jié)手語翻譯技術(shù)目前仍存在主要問題，具體如下：
4、(1)手語詞匯數(shù)據(jù)庫不完善、種類不豐富、區(qū)分度不高且誤差較大；
5、(2)對計算機(jī)依賴性強(qiáng)，使用便捷性差；
6、(3)單憑圖像捕捉技術(shù)難以準(zhǔn)確識別手語；
7、(4)研究對象范圍狹窄，反饋不足，不利于改進(jìn)。
8、針對聾啞人群面臨的交流需求和社會融入障礙問題，本專利技術(shù)設(shè)計并實(shí)現(xiàn)了一個基于卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(cnn)和序列到序列(seq2seq)模型的手語翻譯器。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本申請解決
技術(shù)介紹
中提出的技術(shù)問題，公開一種基于卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的智能手語翻譯器及其翻譯方法，該翻譯器包括三個主要模塊：手語識別模塊、翻譯處理模塊和交互
2、為解決上述技術(shù)問題，本申請?zhí)峁┑募夹g(shù)方案為：一種基于卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的智能手語翻譯器，用于將手語動作實(shí)時轉(zhuǎn)換為口語或文字輸出，包括：
3、手語識別模塊，采用卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)cnn來捕捉和分析手勢動作，并將手語轉(zhuǎn)換為計算機(jī)可處理的數(shù)據(jù)；
4、翻譯處理模塊，采用序列到序列seq2seq模型，接收來自手語識別模塊的數(shù)據(jù)，并處理生成相應(yīng)的口語或文字翻譯；
5、交互輸出模塊，采用圖形用戶界面gui和語音合成技術(shù)，用于以視覺和聽覺形式展示翻譯結(jié)果。
6、進(jìn)一步的，其中手語識別模塊還包括用于視頻數(shù)據(jù)預(yù)處理子模塊，所述視頻數(shù)據(jù)預(yù)處理子模塊執(zhí)行包括灰度化、歸一化、數(shù)據(jù)增強(qiáng)及尺寸調(diào)整的處理，以適應(yīng)cnn模型的輸入需求。
7、進(jìn)一步的，其中所述數(shù)據(jù)增強(qiáng)的處理還包括對不同環(huán)境下捕獲的手語視頻進(jìn)行亮度和對比度調(diào)整，以提高模型在多種光照條件下的識別精度。
8、進(jìn)一步的，其中翻譯處理模塊還包括特征提取子模塊，所述特征提取子模塊采用包括卡方檢驗(yàn)、互信息及主成分分析的統(tǒng)計和機(jī)器學(xué)習(xí)方法，以從預(yù)處理數(shù)據(jù)中選擇和優(yōu)化用于訓(xùn)練seq2seq模型的特征集。
9、進(jìn)一步的，其中交互輸出模塊還包括自適應(yīng)用戶界面設(shè)計子模塊，根據(jù)用戶的設(shè)定調(diào)整文字和語音輸出的顯示與播放參數(shù)，以適應(yīng)用戶的個性化需求。
10、進(jìn)一步的，其中交互輸出模塊還設(shè)置有機(jī)器學(xué)習(xí)反饋機(jī)制，用于根據(jù)用戶輸入的準(zhǔn)確性反饋調(diào)整和優(yōu)化各模塊的性能。
11、一種使用智能手語翻譯器的翻譯方法，該方法包括以下步驟：
12、s1、通過智能手語翻譯器捕獲手語動作；
13、s2、將捕獲的手語動作通過手語識別模塊轉(zhuǎn)換為數(shù)據(jù)；
14、s3、將數(shù)據(jù)送至翻譯處理模塊，生成相應(yīng)的口語或文字；
15、s4、通過交互輸出模塊向用戶展示翻譯結(jié)果。
16、本申請具有如下優(yōu)點(diǎn)：本專利技術(shù)創(chuàng)建一個移動端的手語翻譯系統(tǒng)，使聽障人士能夠更便捷地使用，減少對計算機(jī)的依賴，營造良好的交流環(huán)境。本專利技術(shù)采用深度學(xué)習(xí)模型，直接學(xué)習(xí)視覺特征、手勢標(biāo)注和生成語句的時序映射，使用聯(lián)合損失優(yōu)化函數(shù)在端到端框架中衡量特征相關(guān)性、手勢標(biāo)注的熵正則化和句子解碼的概率最大化，在不引入額外監(jiān)督的情況下實(shí)現(xiàn)了優(yōu)于其他在線翻譯模型的性能。此外，本專利技術(shù)將手語數(shù)據(jù)庫分類存儲，分區(qū)調(diào)用合成文字，擴(kuò)大適用范圍，面向大眾，致力于收集更加全面的反饋。
17、實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該翻譯器在準(zhǔn)確度和實(shí)用性方面表現(xiàn)良好，能夠有效促進(jìn)聽障與非聽障人士之間的交流。
本文檔來自技高網(wǎng)...【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種基于卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的智能手語翻譯器，其特征在于，用于將手語動作實(shí)時轉(zhuǎn)換為口語或文字輸出，包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的智能手語翻譯器，其特征在于：其中手語識別模塊還包括用于視頻數(shù)據(jù)預(yù)處理子模塊，所述視頻數(shù)據(jù)預(yù)處理子模塊執(zhí)行包括灰度化、歸一化、數(shù)據(jù)增強(qiáng)及尺寸調(diào)整的處理，以適應(yīng)CNN模型的輸入需求。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的智能手語翻譯器，其特征在于：其中所述數(shù)據(jù)增強(qiáng)的處理還包括對不同環(huán)境下捕獲的手語視頻進(jìn)行亮度和對比度調(diào)整，以提高模型在多種光照條件下的識別精度。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的智能手語翻譯器，其特征在于：其中翻譯處理模塊還包括特征提取子模塊，所述特征提取子模塊采用包括卡方檢驗(yàn)、互信息及主成分分析的統(tǒng)計和機(jī)器學(xué)習(xí)方法，以從預(yù)處理數(shù)據(jù)中選擇和優(yōu)化用于訓(xùn)練seq2seq模型的特征集。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的智能手語翻譯器，其特征在于：其中交互輸出模塊還包括自適應(yīng)用戶界面設(shè)計子模塊，根據(jù)用戶的設(shè)定調(diào)整文字和語音輸出的顯示與播放參數(shù)，以適
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種基于卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的智能手語翻譯器，其特征在于：其中交互輸出模塊還設(shè)置有機(jī)器學(xué)習(xí)反饋機(jī)制，用于根據(jù)用戶輸入的準(zhǔn)確性反饋調(diào)整和優(yōu)化各模塊的性能。
7.一種使用權(quán)利要求1至6任一項所述的智能手語翻譯器的翻譯方法，該方法包括以下步驟：
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種基于卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的智能手語翻譯器，其特征在于，用于將手語動作實(shí)時轉(zhuǎn)換為口語或文字輸出，包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的智能手語翻譯器，其特征在于：其中手語識別模塊還包括用于視頻數(shù)據(jù)預(yù)處理子模塊，所述視頻數(shù)據(jù)預(yù)處理子模塊執(zhí)行包括灰度化、歸一化、數(shù)據(jù)增強(qiáng)及尺寸調(diào)整的處理，以適應(yīng)cnn模型的輸入需求。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的智能手語翻譯器，其特征在于：其中所述數(shù)據(jù)增強(qiáng)的處理還包括對不同環(huán)境下捕獲的手語視頻進(jìn)行亮度和對比度調(diào)整，以提高模型在多種光照條件下的識別精度。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的智能手語翻譯器，其特征在于：其中翻譯處理模塊還包...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：馬旭冉，孫娜，王園，陳圣賢，吳子賢，
申請(專利權(quán))人：馬旭冉，
類型：發(fā)明
國別省市：
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