融合批量再标准化和YOLOv3的手势识别研究

来源：计量学报杂志2021年第1期北京时间：

作者：程淑红,程彦龙

单位：燕山大学 电气工程学院, 河北 秦皇岛 066004

摘要：针对复杂场景下手势分割准确性低,手势细粒度特征描述不充分和手势识别实时性差的问题,提出融合批量再标准化和YOLOv3的手势识别算法。首先,在复杂背景及不同光照条件下采集20种手势,运用数据增广策略进行样本扩充并建立标准手势库;然后通过K均值维度聚类获取训练集手势锚点框,负责对不同尺度手势进行检测;最后利用迁移学习和微调方法训练得到手势识别模型。为解决YOLOv3网络在手势训练阶段和预测阶段进行规范化处理时数据间可能存在较大偏差问题,采用批量再标准化方法提高手势识别准确性。手势识别过程具有快速、准确、非接触的优势,实验表明在正常实验环境下,手势平均识别率为97.6%,对于复杂背景下干扰较大的手势平均识别率达到89.2%以上,单次手势识别速度为0.04s。

关键词：计量学;手势识别;YOLOv3;批量再标准化;迁移学习; 图像处理

基金资助：国家自然科学基金(61601400);“十三五“装备预研共用技术项目(41412040302)