[發(fā)明專利]聯(lián)合懲罰稀疏表示字典學(xué)習(xí)的語(yǔ)音情感識(shí)別方法及系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310503631.0
• 申請(qǐng)日: 2013-10-23
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103594084A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-02-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 毛啟容;董俊健;黃正偉;王新宇;邢玉萍;詹永照
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 江蘇大學(xué)
• 主分類號(hào): G10L15/02
• 分類號(hào): G10L15/02;G10L15/06;G10L25/63
• 代理公司: 江蘇致邦律師事務(wù)所 32230
• 代理人: 樊文紅

1.一種聯(lián)合懲罰稀疏表示字典學(xué)習(xí)的語(yǔ)音情感識(shí)別方法，其特征在于，所述方法包括：

S1、對(duì)訓(xùn)練樣本庫(kù)中每個(gè)情感語(yǔ)音信號(hào)進(jìn)行特征提取和處理，得到訓(xùn)練樣本特征矩陣A；

S2、用子編碼和全編碼聯(lián)合懲罰的字典學(xué)習(xí)方法對(duì)訓(xùn)練樣本特征矩陣A進(jìn)行學(xué)習(xí)得到字典

S3、對(duì)測(cè)試樣本庫(kù)中的情感語(yǔ)音信號(hào)進(jìn)行特征提取和處理，每個(gè)測(cè)試樣本得到各自的測(cè)試樣本特征向量y；

S4、將測(cè)試樣本特征向量y在字典上進(jìn)行稀疏編碼得到編碼系數(shù)

S5、根據(jù)字典學(xué)習(xí)的識(shí)別準(zhǔn)則進(jìn)行識(shí)別。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟S1具體包括：

對(duì)訓(xùn)練樣本庫(kù)中的每個(gè)情感語(yǔ)音信號(hào)進(jìn)行預(yù)處理，預(yù)處理包括預(yù)加重、加窗處理、分幀、端點(diǎn)檢測(cè)；

對(duì)訓(xùn)練樣本庫(kù)中的每個(gè)情感語(yǔ)音信號(hào)提取包括美爾倒譜系數(shù)、基頻、時(shí)長(zhǎng)、強(qiáng)度、振幅、音質(zhì)以及共振峰的語(yǔ)音的聲學(xué)和韻律特征，并在情感語(yǔ)音信號(hào)上分別提取所述聲學(xué)和韻律特征的最大值、最小值以及變化范圍的統(tǒng)計(jì)特征；

將訓(xùn)練樣本庫(kù)中的每個(gè)情感語(yǔ)音信號(hào)的特征向量作為列構(gòu)成訓(xùn)練樣本特征矩陣。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟S2中子編碼和全編碼聯(lián)合懲罰的字典學(xué)習(xí)方法的目標(biāo)函數(shù)為：

J(D,W)=argminD,WΣi=1C{||Ai-DXi||F2+||Ai-DiXii||F2+μΣj≠i||Xij||F2+η||Hi-WXi||F2+β||W||F2}+λ||X||1s.t.||di||22=1,for∀i=1,...,N,]]>

其中，μ,λ是權(quán)衡各個(gè)懲罰項(xiàng)的標(biāo)量參數(shù)，c表示類別的個(gè)數(shù)，A′=[A₁′,A₂′,...,A_c′]表示帶類別標(biāo)簽的訓(xùn)練樣本特征矩陣，A_i′表示類別為i的帶類別標(biāo)簽的訓(xùn)練樣本特征矩陣，字典D′=[D₁′,D₂′,...,D_c′]=[d₁′,d₂′,...,d_N′]，D_i′表示與類別i相關(guān)的子字典，d_i′表示字典的第i個(gè)原子，一共有N個(gè)原子，X′表示帶類別標(biāo)簽的訓(xùn)練樣本特征矩陣A′在字典D′上的編碼系數(shù)，也就是A′≈D′X′，A′的編碼系數(shù)X′表示為X′=[X₁′,X₂′,...,X_c′]，其中X_i′表示A_i′在字典D′上的編碼系數(shù)，表示A_i′在子字典D^j′上的編碼系數(shù)。