The automatic interpretation of signs of a sign language involves image recognition. An appropriate approach for this task is to use Deep Learning, and in particular, Convolutional Neural Networks. This method typically needs large amounts of data to be able to perform well. Transfer learning could be a feasible approach to achieve high accuracy despite using a small data set. The hypothesis of this thesis is to test if transfer learning works well to interpret the hand alphabet of the Swedish Sign Language. The goal of the project is to implement a model that can interpret signs, as well as to build a user-friendly web application for this purpose. The final testing accuracy of the model is 85%. Since this accuracy is comparable to those received in other studies, the project’s hypothesis is shown to be supported. The final network is based on the pre-trained model InceptionV3 with five frozen layers, and the optimization algorithm mini-batch gradient descent with a batch size of 32, and a step-size factor of 1.2. Transfer learning is used, however, not to the extent that the network became too specialized in the pre-trained model and its data. The network has shown to be unbiased for diverse testing data sets. Suggestions for future work include integrating dynamic signing data to interpret words and sentences, evaluating the method on another sign language’s hand alphabet, and integrate dynamic interpretation in the web application for several letters or words to be interpreted after each other. In the long run, this research could benefit deaf people who have access to technology and enhance good health, quality education, decent work, and reduced inequalities. / Automatisk tolkning av tecken i ett teckenspråk involverar bildigenkänning. Ett ändamålsenligt tillvägagångsätt för denna uppgift är att använda djupinlärning, och mer specifikt, Convolutional Neural Networks. Denna metod behöver generellt stora mängder data för att prestera väl. Därför kan transfer learning vara en rimlig metod för att nå en hög precision trots liten mängd data. Avhandlingens hypotes är att utvärdera om transfer learning fungerar för att tolka det svenska teckenspråkets handalfabet. Målet med projektet är att implementera en modell som kan tolka tecken, samt att bygga en användarvänlig webapplikation för detta syfte. Modellen lyckas klassificera 85% av testinstanserna korrekt. Då denna precision är jämförbar med de från andra studier, tyder det på att projektets hypotes är korrekt. Det slutgiltiga nätverket baseras på den förtränade modellen InceptionV3 med fem frysta lager, samt optimiseringsalgoritmen mini-batch gradient descent med en batchstorlek på 32 och en stegfaktor på 1,2. Transfer learning användes, men däremot inte till den nivå så att nätverket blev för specialiserat på den förtränade modellen och dess data. Nätverket har visat sig vara ickepartiskt för det mångfaldiga testningsdatasetet. Förslag på framtida arbeten inkluderar att integrera dynamisk teckendata för att kunna tolka ord och meningar, evaluera metoden på andra teckenspråkshandalfabet, samt att integrera dynamisk tolkning i webapplikationen så flera bokstäver eller ord kan tolkas efter varandra. I det långa loppet kan denna studie gagna döva personer som har tillgång till teknik, och därmed öka chanserna för god hälsa, kvalitetsundervisning, anständigt arbete och minskade ojämlikheter.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:UPSALLA1/oai:DiVA.org:kth-277859 |
| Date | January 2020 |
| Creators | Halvardsson, Gustaf, Peterson, Johanna |
| Publisher | KTH, Skolan för elektroteknik och datavetenskap (EECS) |
| Source Sets | DiVA Archive at Upsalla University |
| Language | English |
| Detected Language | Swedish |
| Type | Student thesis, info:eu-repo/semantics/bachelorThesis, text |
| Format | application/pdf |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | TRITA-EECS-EX ; 2020:200 |
Page generated in 0.003 seconds