[發(fā)明專利]一種基于食品安全語(yǔ)料數(shù)據(jù)的語(yǔ)音匹配方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610009314.7
• 申請(qǐng)日: 2016-01-07
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN105741842A
• 公開(kāi)（公告）日: 2016-07-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄭麗敏;黃斌;楊璐;王炳蔚
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): G10L15/26
• 分類號(hào): G10L15/26;G10L25/51
• 代理公司: 北京衛(wèi)平智業(yè)專利代理事務(wù)所(普通合伙) 11392
• 代理人: 董琪

1.音頻數(shù)據(jù)在食品安全方面的語(yǔ)音匹配方法，其特征在于：音頻信號(hào)的預(yù)處理、語(yǔ)音信號(hào)的特征提取、食品安全語(yǔ)料庫(kù)的構(gòu)建、基于DTW的語(yǔ)音識(shí)別算法。

音頻信號(hào)的預(yù)處理包含去噪、預(yù)加重、加窗分幀。

去噪采用譜減法進(jìn)行去噪，減少語(yǔ)音中噪聲的干擾。

預(yù)加重的目的是提高語(yǔ)音信號(hào)的高頻部分，使信號(hào)的頻譜變得平坦，便于后續(xù)的分析。預(yù)加重使用6dB/倍頻程的提高高頻特性的預(yù)加重?cái)?shù)字濾波器實(shí)現(xiàn)。

加窗分幀是通過(guò)加窗來(lái)截取一段語(yǔ)音信號(hào)進(jìn)行分析。同時(shí)相鄰兩幀要設(shè)置交疊，稱為幀移，本發(fā)明采用漢明窗進(jìn)行加窗分幀，采用256個(gè)采樣點(diǎn)的窗口長(zhǎng)度，幀移位窗口長(zhǎng)度的50％，即128個(gè)采樣點(diǎn)。

語(yǔ)音信號(hào)的特征提取采用梅爾頻率倒譜系數(shù)作為音頻識(shí)別特征，同時(shí)計(jì)算器一階差分系數(shù)。

特征距離的計(jì)算采用改進(jìn)的動(dòng)態(tài)時(shí)間規(guī)整算法，針對(duì)食品安全相關(guān)詞匯，能極大的提高匹配成功率。

食品安全語(yǔ)料庫(kù)的構(gòu)建，參照GB2760-2014標(biāo)準(zhǔn)，構(gòu)建食品分類信息語(yǔ)料庫(kù)。進(jìn)行音頻數(shù)據(jù)匹配識(shí)別，得到本音頻與食品事件相關(guān)程度的得分。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述音頻信號(hào)預(yù)處理，其特征針對(duì)所選音頻進(jìn)行去噪等處理，使識(shí)別工作根據(jù)精準(zhǔn)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的語(yǔ)音識(shí)別算法，其特征在于針對(duì)食品安全相關(guān)語(yǔ)音，改進(jìn)基于動(dòng)態(tài)時(shí)間規(guī)整的算法，設(shè)兩個(gè)特征序列需進(jìn)行計(jì)算，待匹配特征序列為X＝{x₁，x₂…x_n}，模板特征序列為Y＝{y₁，y₂…y_n}。改進(jìn)的動(dòng)態(tài)規(guī)劃時(shí)間算法如下：

D(i，j)＝min{D(i-2,j-1)+d_i-2,j-1；D(i-1,j-1)+d_i-1，j-1；D(i-1,j-2)+d_i-1，j-2}

上述公式中，d是改進(jìn)的代價(jià)函數(shù)，具體計(jì)算如下：

。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的語(yǔ)音識(shí)別算法，其特征在于構(gòu)建食品相關(guān)語(yǔ)料庫(kù)，完成本發(fā)明的語(yǔ)音匹配庫(kù)，進(jìn)行負(fù)面效果關(guān)鍵詞庫(kù)的搭建，各個(gè)負(fù)面效果關(guān)鍵詞權(quán)重的設(shè)計(jì)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的語(yǔ)音識(shí)別算法，其特征在于為食品相關(guān)語(yǔ)料庫(kù)構(gòu)建多個(gè)語(yǔ)音匹配模板，提高匹配的成功率。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的語(yǔ)音匹配方法，其特征在于依據(jù)食品事件帶來(lái)的負(fù)面效果的關(guān)鍵詞、負(fù)面效果關(guān)鍵詞的權(quán)重、音頻中包含的食品各類詞匯的數(shù)量，得到一個(gè)食品關(guān)聯(lián)性評(píng)價(jià)分,評(píng)分公式如下：

其中c_i表示食品事件帶來(lái)的負(fù)面效果的關(guān)鍵詞，例如：死亡、腹瀉、嘔吐等。d_i表示負(fù)面效果關(guān)鍵詞的權(quán)重，例如死亡權(quán)重最高，將其定義為10，s表示音頻中食品各類詞匯的數(shù)量。當(dāng)音頻中未出現(xiàn)食品各類詞匯時(shí)，評(píng)價(jià)分為0，可判斷出此音頻與食品事件無(wú)關(guān)，評(píng)價(jià)分越高，說(shuō)明食品事件的嚴(yán)重性越高。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的語(yǔ)音匹配方法，其特征在于對(duì)音頻數(shù)據(jù)進(jìn)行食品相關(guān)的準(zhǔn)確匹配，得到音頻與食品相關(guān)程度的一個(gè)得分，較好的完成食品安全相關(guān)的語(yǔ)音的匹配采集工作。