(1)课题来源与背景： 随着嵌入式技术、MEMS 技术、无线通信技术的不断发展和普及，智能交互与健康监测系统也快速发展，尤其是传感器技术和各种芯片的微型化与网络化，使智能交互技术与穿戴式生理参数监测技术有了长足的进步。考虑到智能家居、康复训练和智能互动游戏的需要，本成果围绕广东省科技计划项目《基于3D传感的智能监护系统关键技术研究》(2015A020214025)开展，同时基于关键技术应用研究，开展手势互动应用系统的开发应用与推广。

    (2)技术原理和性能指标： 本科技成果基于3D 传感技术设计一种综合3D 智能手势识别技术的健康监测系统，系统中3D传感装置采用低功耗腕带式设计方案，集成有3D生理信号传感单元及信号处理单元、微处理器及蓝牙通信模块；3D传感装置通过低功耗的蓝牙通信可与家庭无线通信网络连接，从而可以将生理监测信息发送到云端服务器；另外设计红外3D传感及信号处理单元，手势信息可以通过手势控制器存储到云端服务器，通过认证加密技术和云端监测软件，可由手机和电脑浏览器实现安全的远程监测，同时通过3D手势装置，使得系统可通过手势实现一些趣味游戏式的手部康复练习、运动游戏以及家居控制等。 经过研制后，3D传感智能监测与手势互动应用系统具有以下主要技术指标：①可实现心率、体温、运动量、跌倒及睡眠等监测；②可实现至少7种手势信息的识别；③终端控制器可实现手机及电脑的远程监测。

     (3)技术创造性与先进性： ①生理信号3D传感与协同检测技术研究：设计了一种三维多测点智能温度传感器，实现了传感检测节点的冗余故障判决、多传感信息融合与人体舒适度判定等；提出一种协同3D立体传感检测技术，采用通信同步和自校准相结合的机制，大幅度地降低节点间的时间同步频率，有效地降低监测节点的能量及通信开销，同时提高检测准确度；综合应用上述技术，实现了监测心率、体温等参数的实时监测，通过特征提取，得到监护人的基本生理状态，同时结合3D加速度传感器，实现运动量、睡眠与跌倒的准确监测。 ②红外3D手势智能交互技术研究：设计研究了具有温度补偿功能红外信号采集及信号的处理模块，研究了一种传感信息的小波多尺度多阈值处理算法，根据红外强度信息，经过3D定位模型分析和计算获得人体在红外阵列中距离参考坐标系，实现对手部姿态变化以及位置变化等的检测识别。基于红外3D智能交互技术研制了终端控制器，在对手势类型、位置和变化趋势进行识别的基础上，将通过蓝牙接收的手势识别信息转化为电量或控制指令输出，以将手势识别结果用于控制受控设备。项目将终端控制器应用到手势康复游戏和青少年悦趣游戏中，取得了良好效果。 以上2个创新点，经过中国科学院广州分院广东省科学院信息服务中心的国内外查新：未见与查新点完成相同的研究报道。

    (4)技术的成熟程度，适用范围和安全性： 本技术目前处于试验推广应用阶段，它适用于智能交互监测（监护）产业，可以应用于智能监护、3D互动游戏等应用场景中，本技术采用了认证加密技术无安全隐患。

    (5)应用情况及存在的问题： 随着社会工作节奏日益加快及老年化社会到来，本项目将可以直接应用到智能监护领域，将具有广阔前景，该产业具有高融合性、高附加值特点，倍增和带动效果显著。项目相关技术具有通用性强、应用面广、兼容性好等优点，应用前景广阔。 ①项目研究的无线传感网络技术、协同检测技术、移动应用技术可以借鉴应用到其它物联网应用领域，如汽车、电梯、吊装设备等的网络化状态监测，从而促进物联网技术的应用发展和传感检测技术的发展； ②研究的3D手势识别技术不仅可以达到可穿戴设备的“增强现实”目的，同时可便于实现对老弱、残障群体，也可以将其应用在3D游戏中。

    (6)历年获奖情况： 2021年获得“广东省测量控制与仪器仪表科学技术奖二等奖”。