Interference-Robust Millimeter-Wave Radar-Based Dynamic Hand Gesture Recognition Using 2-D CNN-Transformer Networks

计算机科学 人工智能 极高频率 雷达成像 雷达 变压器 语音识别 模式识别(心理学) 电信 工程类 电压 电气工程
作者
Biao Jin,Xiao Ma,Zhenkai Zhang,Zhuxian Lian,Biao Wang
出处
期刊:IEEE Internet of Things Journal [Institute of Electrical and Electronics Engineers]
卷期号:11 (2): 2741-2752 被引量:18
标识
DOI:10.1109/jiot.2023.3293092
摘要

Dynamic gesture recognition using millimeter-wave radar has a broad application prospect in the industrial Internet of Things (IoT) field. However, the existing methods in the random dynamic interference environment, such as throwing objects and waving and easily cause wrong recognition. This article proposes a dynamic gesture recognition method based on a convolutional neural network (CNN)-Transformer network to solve this problem. First, we reshape the original echoes acquired by the frequency-modulated continuous-wave (FMCW) millimeter-wave radar into 3-D data blocks in terms of Chirps $\times $ Samples $\times $ Frames. And we employ the mean elimination method to eliminate the static interference. Second, we extract dynamic gestures' distance and Doppler information with the 2-D fast Fourier transform and obtain the range-time map and Doppler-time maps. And we employ the coherent accumulation method to improve the signal-to-noise ratio (SNR). Third, we construct the CNN-Transformer network model for dynamic gesture recognition. The CNN is used to extract the local features of gestures, and multiple Transformer modules are stacked to extract deeper effective features. Finally, we build a data set for gesture recognition, including six kinds of dynamic gestures and two kinds of random interference. The experimental results show that the proposed method has a gesture recognition accuracy of more than 98% and 96% in the noninterference scene and the random dynamic interference scene, respectively, which are superior to the conventional recognition methods.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
Caleb完成签到,获得积分10
2秒前
楚襄谷完成签到 ,获得积分10
5秒前
田様应助猪猪hero采纳,获得10
6秒前
凤兮完成签到 ,获得积分10
8秒前
Bryan应助科研通管家采纳,获得10
11秒前
望北完成签到 ,获得积分10
11秒前
kingcoffee完成签到 ,获得积分10
11秒前
传奇3应助科研通管家采纳,获得10
11秒前
Caleb发布了新的文献求助10
11秒前
Bryan应助科研通管家采纳,获得10
11秒前
八点必起完成签到,获得积分10
19秒前
小静完成签到 ,获得积分10
20秒前
朱婷完成签到 ,获得积分10
21秒前
Ricardo完成签到 ,获得积分10
21秒前
21秒前
Aaman完成签到,获得积分10
22秒前
风信子deon01完成签到,获得积分10
28秒前
28秒前
七柚发布了新的文献求助10
31秒前
Bismarck完成签到,获得积分20
31秒前
斯文败类应助七人七采纳,获得10
34秒前
fiona完成签到,获得积分0
36秒前
nine2652完成签到 ,获得积分10
36秒前
酷波er应助六合汤某人采纳,获得10
39秒前
七柚完成签到,获得积分10
43秒前
mjc完成签到 ,获得积分10
47秒前
月儿完成签到 ,获得积分10
49秒前
香香丿完成签到 ,获得积分10
50秒前
MangoPie完成签到 ,获得积分10
51秒前
汉堡包应助七人七采纳,获得10
51秒前
又又完成签到,获得积分10
52秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
54秒前
Herbs完成签到 ,获得积分10
56秒前
AOTUMAN完成签到,获得积分10
56秒前
李大胖胖完成签到 ,获得积分10
57秒前
笨笨忘幽完成签到,获得积分10
58秒前
乐观海云完成签到 ,获得积分10
58秒前
秀丽的依云完成签到 ,获得积分10
59秒前
激动的煎饼完成签到 ,获得积分10
59秒前
1分钟前
高分求助中
【提示信息,请勿应助】关于scihub 10000
The Mother of All Tableaux: Order, Equivalence, and Geometry in the Large-scale Structure of Optimality Theory 3000
Social Research Methods (4th Edition) by Maggie Walter (2019) 2390
A new approach to the extrapolation of accelerated life test data 1000
北师大毕业论文 基于可调谐半导体激光吸收光谱技术泄漏气体检测系统的研究 390
Phylogenetic study of the order Polydesmida (Myriapoda: Diplopoda) 370
Robot-supported joining of reinforcement textiles with one-sided sewing heads 360
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 4008687
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3548349
关于积分的说明 11298805
捐赠科研通 3283020
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1810290
邀请新用户注册赠送积分活动 885976
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 811218