让聋哑人发声：华人学者发明神奇手套，手语识别率达98.63％

这是一副神奇的手套，可通过智能手机应用程序将聋哑人的手语实时转换为语音，使用便捷且价格便宜。

研究负责人、加州大学洛杉矶分校萨穆埃尔工程学院助理教授陈俊说，希望该发明能帮助那些手语使用者与其他人进行正常交流。当然，该装备也可以帮助正常人学习手语。

当地时间 6 月 29 日，该研究发表在《自然 · 电子学》（Nature Electronics）。

图 | 可穿戴式手语翻译系统结构示意图。（来源：《自然 · 电子学》）

图 | 该系统手语识别过程中的电信号转换。（来源：《自然 · 电子学》）

这副手套的关键点是细长的传感器嵌入到 5 个手指中，这些传感器可以获取对应每个字母、单词、数字或短语的手势。该设备能将这些运动转换为电信号，然后将其发送到手腕上一元硬币大小的电路板上。智能手机则将这些电信号以每秒 1 个单词的速度转换成语音。

研究人员还在受试者的面部（眉毛和嘴巴之间）粘上传感器，以便捕捉手语者的面部表情。这是因为手语不仅包括手指运动，还有面部表情。目前已有的商业化设备因为不够柔性，还无法做到识别面部表情。

研究人员采用了机器学习来训练设备，目前的阶段性成果是，系统已经识别美国手语（ASL）系统中的 660 个符号，识别率高达 98.63％，识别时间短于 1 秒。

据一位不愿具名的项目研究人员透露，其实这个翻译有两个层次的标准：其一是普适性的，翻译对应标准化的手语。其二是个性化的，这是因为在使用这个系统的时候，每个人手语动作各有特色，比如手指的弯曲程度和速度不一样，这就要让系统在每个手语使用者身上进行学习，以提高翻译准确性。

据了解，已有的商用手语翻译设备太重、太笨拙，穿戴不方便，而这套新系统就显得尤为便携。这款设备总重量低于 25.8 克，很容易集成到衣物中，且其实验室规模下的成本不过 50 美元。相比之下，已经商用的翻译系统售价高达数千美元到数万美元。

此外，该设备装载了摩擦起电的纳米发电机，可以将身体的动能转换为电能，所以无需电池。

这个课题有来自中国项目的支持，也有重庆大学光电工程学院教授杨进的参与。不过该项目目前选择的研究对象仅限于美国手语体系，尚未开发中文语境的系统。

语音外放，也是该系统需要解决的问题。它目前是通过手机终端来外放，如能将外放部件集成到可穿戴设备中，则会让使用者有更好的体验。此外，这项研究还需要在硬件和软件方面提高。比如说传感器灵敏度和稳定性需要更高，软件方面比如它的算法以及翻译速度也需要提升。

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发布媒体：好百科 作者：DeepTech深科技