构音障碍检测方法和系统.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN105719662A(43)申请公布日2016.06.29(21)申请号201610264854.X(22)申请日2016.04.25(71)申请人广东顺德中山大学卡内基梅隆大学国际联合研究院地址528300广东省佛山市顺德区大良南国东路9号申请人中山大学(72)发明人李明赵志洁(74)专利代理机构广州华进联合专利商标代理有限公司44224代理人陈金普(51)Int.Cl.G10L25/51(2013.01)G10L25/66(2013.01)权利要求书2页说明书5页附图2页(54)发明名称构音障碍检测方法和系统(57)摘要本发明涉及一种构音障碍检测方法和系统。上述构音障碍检测方法，包括如下步骤：读取电磁发音仪器产生的数据，获取音频数据及其同步的运动坐标数据；根据所述音频数据从所述运动轨迹信息上提取各个字词读音对应的子运动轨迹信息；将所述子运动轨迹信息与参考语音库中各个字词读音对应的参考运动轨迹信息进行特征运算，获取相似概率值；其中所述参考语音库为包括所述各字词正常发音的语音数据库；根据相似概率值对所述用户进行构音障碍检测。本发明提供的构音障碍检测方法和系统，可以利用数据中的各字词读音以及相应的子运动轨迹信息，使检测结果的准确性得到提高。CN105719662ACN105719662A权利要求书1/2页1.一种构音障碍检测方法，其特征在于，包括如下步骤：读取电磁发音仪器产生的语音数据，根据所述语音数据获取音频数据及其对应的运动轨迹信息；其中，所述电磁发音仪器的传感器安装在用户的发音位置，所述语音数据为用户根据设定字词进行发音时，电磁发音仪器在用户发音感应位置获取的数据；根据所述音频数据从所述运动轨迹信息上提取各个字词读音对应的子运动轨迹信息；将所述子运动轨迹信息与参考语音库中各个字词读音对应的参考运动轨迹信息进行特征运算，获取相似概率值；其中所述参考语音库为包括所述各字词正常发音的语音数据库；根据相似概率值对所述用户进行构音障碍检测。2.根据权利要求1所述的构音障碍检测方法，其特征在于，所述电磁发音仪器的参考传感器粘贴在用户的眉心位置，将电磁发音仪器的六个微型传感器依次粘贴在用户的舌面后、舌面前、舌尖、下齿龈、上嘴唇、下嘴唇。3.根据权利要求1所述的构音障碍检测方法，其特征在于，所述根据所述音频数据从所述运动轨迹信息上提取各个字词读音对应的子运动轨迹信息的步骤包括：对所述音频数据进行分段，得到语音数据中的各个字词读音在音频数据中的起止时间；对所述音频数据与运动轨迹信息进行同步处理，获取各个字词读音对应的子运动轨迹信息。4.根据权利要求3所述的构音障碍检测方法，其特征在于，在获取各个字词读音对应的子运动轨迹信息之后，还包括：获取语音数据中各个字词读音对应的似然得分；在所述似然得分低于预设的似然阈值时，利用手动标注音频工具获取各个读音对应的子运动轨迹信息。5.根据权利要求1所述的构音障碍检测方法，其特征在于，所述将所述子运动轨迹信息与参考语音库中各个字词读音对应的参考运动轨迹信息进行特征运算，获取相似概率值的步骤包括：分别在子运动轨迹信息和所述子运动轨迹信息对应的参考运动轨迹信息中获取坐标点序列，得到语音坐标序列和参考坐标序列；其中，所述语音坐标序列和参考坐标序列中的坐标点一一对应；分别对语音坐标序列和参考坐标序列进行归一化处理；将归一化处理后的语音坐标序列拟合为语音坐标曲线，获取所述语音坐标曲线的各阶语音拟合系数；将归一化处理后的参考坐标序列拟合为参考坐标曲线，获取所述参考坐标曲线的各阶参考拟合系数；根据所述语音拟合系数和参考拟合系数获取相似概率值。6.根据权利要求5所述的构音障碍检测方法，其特征在于，所述根据所述语音拟合系数和参考拟合系数获取相似概率值的步骤包括：根据参考拟合系数建立多元高斯概率密度分布模型；将所述语音拟合系数代入多元高斯概率密度分布模型获取语音拟合系数的相似概率2CN105719662A权利要求书2/2页值。7.根据权利要求1所述的构音障碍检测方法，其特征在于，所述根据相似概率值对所述用户进行构音障碍检测的过程包括：判断所述相似概率值与预设的构音阈值之间的大小关系；若所述相似概率值小于预设的构音阈值，则判定用户存在构音障碍。8.一种构音障碍检测系统，其特征在于，包括：读取模块，用于读取电磁发音仪器产生的语音数据，根据所述语音数据获取音频数据及其对应的运动轨迹信息；其中，所述电磁发音仪器的传感器安装在用户的发音位置，所述语音数据为用户根据设定字词进行发音时，电磁发音仪器在用户发音感应位置获取的数据；提取模块，用于根据所述音频数据从所述运动轨迹信息上提取各个字词读音对应的子运动轨迹信息；获取模块，用于将所述子运动轨迹信息与参考语音库中各