基于RFID的手写数字识别技术研究

来源 :太原理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:hayyangxiong
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
随着大数据、物联网的发展,人机交互技术成为学术研究的热门课题。手写识别作为人机交互技术的基础研究方向之一,技术成熟度在不断提高。传统的手写识别技术如利用视频图像和可穿戴传感器的解决方案识别精度高,但视频图像技术需要好的光照条件,而且涉及用户隐私问题。基于可穿戴传感器的技术要求用户长期佩戴,影响用户体验感。射频识别技术(Radio Frequency Identification,RFID)以其低成本、可标记性与强扩展能力等优势在人机交互方面获得研究人员的青睐。为了解决基于视频图像和可穿戴传感器等技术带来的问题,本文研究基于RFID的手写数字识别技术。本文设计并实现了一个基于RFID的手写数字识别系统RF-Digboard。该系统利用一个商用RFID阅读器和三枚RFID标签来感知用户的手写动作。本文建立射频信号相位变化与手写数字之间的关联,通过优化标签部署方案,并结合提出的信号处理算法以实现高精度手写数字识别。本文的主要工作如下:(1)在信号分割阶段,传统的基于滑动窗的分割方案难以准确识别手写动作边界。为了准确提取与单个数字相关的所有相位序列样本,本文提出了一种基于线性相位有限长单位冲激响应(Finite Impulse Response,FIR)滤波器的信号分割算法来准确地提取目标信号段。(2)在特征提取阶段,为了有效地识别用户书写的数字,本文提出了一种归一化的滑动方差累积和序列来表征信号局部波动程度,并将其作为特征用于后续的识别。(3)在数字识别阶段,由于动态时间规整(Dynamic Time Warping,DTW)的特征匹配复杂度高,本文改进基于L1范数度量相似的计算方式。通过比较待识别信号与模板信号的特征相似度来实现数字识别。最后,为了证明了该方案的有效性,本文在三种不同室内场景(会议室、卧室、客厅)下对10名用户进行广泛的实验并评估系统的性能。实验结果表明,该系统的平均识别准确率可以达到97.81%。除此之外,本文进行了大量的实验和比较研究,评估了所提出的方法在不同方面的性能,以验证系统的鲁棒性。
其他文献
计算机辅助医疗是计算机行业与医疗行业发展融合的产物,图像处理技术的介入为医学诊疗带来了极大的便利。眼科医学中,通过动态观察眼角膜神经的分布与形状能够一定程度上判断角膜神经病变的严重程度。活体共聚焦显微镜(In Vivo Confocal Microscopy,IVCM)能够实现对眼角膜神经纤维的观察,是一种简单、快速、客观、无创地完成小神经纤维病变筛查的检测手段,因此眼科医学中常使用IVCM对眼角
学位
作为视觉同步定位与地图重建中的关键技术,视觉里程计(Visual Odometry,VO)通过对图像序列进行分析,感知场景的深度信息并估计自身运动位姿,广泛应用于先进驾驶辅助系统、无人驾驶、虚拟现实以及移动机器人等智能应用领域,对于推进交通智能化意义非凡。尽管研究人员已经开发出多种定位技术,如激光雷达里程计、轮式里程计、全球定位系统等,但车辆驾驶环境下的视觉自主定位仍是一个极具挑战性的问题,许多因
学位
目前,移动机器人已开始应用于农业生产、安防巡检、仓储物流等领域,为人们的生产和生活带来了极大便利。而路径规划是移动机器人完成作业任务的基础与关键,路径规划成功与否决定了移动机器人完成作业的效率。A*算法是最常用的移动机器人路径规划算法之一,可能由于传感器或环境信息发生改变使机器人自身定位出现误差,从而带来路径规划偏差。且单机器人路径规划算法存在无法适应复杂多变的环境、优化目标较为单一的问题,导致机
学位
图像超分辨率增强算法通过增大图像像素密度对低分辨率图像进行增强,得到相应的高分辨率图像,提升图像清晰度和高频信息量。图像超分辨率增强算法在公共安全、医疗卫生、航空航天和影音娱乐等领域广泛应用,高质量的高分辨率图像不仅提升了图像视觉效果,还有利于计算机对图像场景信息的进一步理解与处理。图像超分辨率增强算法的精度与速度是影响图像超分辨率增强在实际应用中的两个重要指标。当前,基于深度学习的方法较传统方法
学位
糖尿病是一种长期带有高血糖的代谢性疾病,并且糖尿病的发病率很高,在全世界拥有庞大的群体。糖尿病视网膜病变(Diabetic Retinopathy,DR)是糖尿病的一种并发症,超过三分之一的糖尿病患者会受到糖尿病视网膜病变的影响,且糖尿病视网膜病变也是现在成年人致盲的主要原因,已成为威胁人类健康的主要疾病之一。据统计,我国有1.164亿的糖尿病患者,但我国仅有4万名眼科医生,所以眼科医生承担巨大的
学位
血液中的蛋白质水平被广泛用作临床上许多类型疾病的标志物。C反应蛋白和血清淀粉样蛋白A都存在于健康个体的血液中,但通常水平很低。然而,在急性期反应发作后的一天之内,它们的水平可急剧上升甚至达到正常水平的1000倍。C反应蛋白被认为参与了针对常见细菌病原体的原始、内源性、宿主防御。大多数蛋白质检测依赖于酶联免疫吸附试验(ELISA),该方法通常经过繁琐的程序。同时,在最近的研究中出现了适体传感器和基于
学位
糖尿病视网膜病变作为糖尿病常见并发症,其早期检测可使患者得到及时诊治,避免视力损伤乃至失明的严重后果。当下,筛查糖尿病视网膜病变主要依赖专业眼科医生根据临床经验以及结合患者眼底图像中的典型病变特征对其进行诊疗分类,然而逐年增长的糖尿病患者数量,以及医师建议的糖尿病视网膜病变患者一年两次复诊安排,庞大工作量远超现有医疗体系承受范围,与此同时各级医疗中心医疗条件以及眼科医生数量,水平不一,患者复诊意识
学位
脑卒中作为发病率、致残率、死亡率和社会资源消耗均高的脑血管疾病,严重影响国民健康。实现对脑卒中的筛查干预、诊断治疗及预后管理极为重要,现阶段临床诊断脑卒中病灶区域的有效方法是计算机断层扫描和磁共振成像。但目前,对于病灶的大小识别、轮廓分割等工作主要依赖于神经内科专家进行。手动分割的工作极易受到专家的技术水平和主观经验的影响,巨大的工作量也带来了极大的负担。因此为了减轻专家的就诊压力,提升诊断效率和
学位
期刊
随着社会科技的不断进步发展,人们的日常出行范围不断扩张,物质生活的提高促使城市交通需求更进一步增长,导致路网的拥堵现象也愈演愈烈。在城市交通运行系统中,通常采用先进的控制策略对信号配时进行优化调整,从而缓解交通拥堵现象,而大多数信号优化管控措施均基于数学机理模型,如果能建立一个充分反映路网交通流稳态和动态变化特性的数学模型,并对模型中有关交通流特性的参数进行辨识,则可以大大改善算法的控制性能,提高
学位