SonicOperator之相关工作2

基于超声波的手势识别具有更好的环境适应性。多普勒效应是波源和观察者有相对运动时，观察者接受到波的频率与波源发出的频率并不相同的现象。远方急驶过来的火车鸣笛声变得尖细（即频率变高，波长变短），而离我们而去的火车鸣笛声变得低沉（即频率变低，波长变长），就是多普勒效应的现象，同样现象也发生在私家车鸣响与火车的敲钟声。超声手势识别利用手机扬声器做超声发射源（中心频率大于20K Hz），而接收的频率则会随着手指或身体的位置的变化而变化。通过测量这一频率的变化，然后通过算法进行频率和相位方面的计算，就能准确定位和识别手势的内容。
我们并非是超声波手势识别领域的开拓者。Kalgaonkar 等人利用超声波换能器发出40kHz的音波识别单手手势。但是他们的方案不能应用到手机上，由于将额外的嵌入式设备缩小到手机上十分困难。SoundWave 在电脑上发出超声波，通过特征提取实现对手势的识别。
据我们目前的了解，还没有在移动设备上实现超声波手势识别的案例。我们利用手机的扬声器发出21kHz超声波，利用麦克风接收超声波频率变化，通过FFt变换、去噪、归一化等预处理操作，随后由神经网络实现对手势的识别。