[發(fā)明專利]一種構(gòu)音障礙發(fā)音運動異常分布的統(tǒng)計分類方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810868030.2
• 申請日: 2018-08-01
• 公開（公告）號: CN109360645B
• 公開（公告）日: 2021-06-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 段淑斐;張雪英;閆密密
• 申請（專利權(quán)）人: 太原理工大學(xué)
• 主分類號: G16H50/20
• 分類號: G16H50/20;G16H50/30;G06F17/18;G06K9/62
• 代理公司: 太原晉科知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 14110
• 代理人: 任林芳

本發(fā)明屬于信息處理技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種構(gòu)音障礙發(fā)音運動異常分布的統(tǒng)計分類方法。解決了構(gòu)音器官發(fā)音運動統(tǒng)計的問題，包括以下步驟，S100～繪制舌尖、舌中、舌根在前后、左右、上下三方向發(fā)音運動區(qū)間的分布圖；S200～以25mm為閾值，計算大于該值的發(fā)音運動區(qū)間所占的比例；S300～通過對數(shù)正態(tài)分布對發(fā)音運動區(qū)間分布進(jìn)行擬合；S400～通過正態(tài)分布進(jìn)行擬合，以正態(tài)分布的2.58個標(biāo)準(zhǔn)差為閾值，分別計算構(gòu)音障礙患者和正常人發(fā)音異常數(shù)據(jù)所占比例。本發(fā)明從舌部空間運動的前后、左右、上下三方向入手，通過對發(fā)音者三方向上發(fā)音運動區(qū)間分布進(jìn)行研究，進(jìn)而根據(jù)發(fā)音異常運動區(qū)間所占比例來進(jìn)一步統(tǒng)計構(gòu)音障礙患者和正常人。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于信息處理技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種構(gòu)音障礙發(fā)音運動異常分布的統(tǒng)計分類方法。

背景技術(shù)

隨著信號處理技術(shù)的發(fā)展，特別是機(jī)器學(xué)習(xí)方法的跨學(xué)科應(yīng)用，使得醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的科學(xué)問題可以和信號處理的技術(shù)交叉。病理語音學(xué)是要深入具體分析不同病癥對應(yīng)語音的聲學(xué)特征和發(fā)音特征，不僅從理論上概括總結(jié)規(guī)律，同時提出不同針對性的策略和措施，以求在實際應(yīng)用中幫助病患做好康復(fù)治療。目前使用最廣泛的病理語音數(shù)據(jù)庫是麻省眼耳醫(yī)院MEEI病理嗓音數(shù)據(jù)庫和阿姆斯特丹大學(xué)的NKI-CCRT數(shù)據(jù)庫，它們均記錄了語音音頻數(shù)據(jù)，而不含有與音頻數(shù)據(jù)相對應(yīng)的發(fā)音動作數(shù)據(jù)。多倫多大學(xué)計算機(jī)科學(xué)與語音語言病理學(xué)系聯(lián)合醫(yī)院開發(fā)的TORGO數(shù)據(jù)庫記錄了由三維電磁發(fā)音儀(3D Electro-magnetic-articulography，EMA)AG500錄制的腦癱或肌萎縮性脊髓側(cè)索硬化癥患者的音頻和發(fā)音動作數(shù)據(jù)，且該數(shù)據(jù)庫公開可用。EMA是專門用于采集微小動作數(shù)據(jù)的設(shè)備。它提供了解決語音學(xué)研究的運動學(xué)問題的科學(xué)方式，能夠同步手機(jī)語音數(shù)據(jù)和運動軌跡數(shù)據(jù)，實時觀測數(shù)據(jù)的測量和保存。目前病理語音的研究大多數(shù)從音頻的聲學(xué)特征入手，關(guān)于發(fā)音動作信息的研究也是從運動位移、運動速度、運動加速度等方面，關(guān)于統(tǒng)計分布的鮮有研究。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明為了解決構(gòu)音器官發(fā)音運動統(tǒng)計的問題，提供一種構(gòu)音障礙發(fā)音異常運動區(qū)間分布的統(tǒng)計分類方法。

本發(fā)明采取以下技術(shù)方案：一種構(gòu)音障礙發(fā)音異常運動區(qū)間分布統(tǒng)計方法，包括以下步驟。

S100～繪制舌尖、舌中、舌根在前后、左右、上下三方向發(fā)音運動區(qū)間的分布圖。

S101～計算每條發(fā)音動作數(shù)據(jù)的最大值和最小值：

X_maxj＝max(X_j),j＝1,...,n (1)

X_minj＝min(X_j),j＝1,...,n (2)

式(1)、(2)中，(X_max1,X_max2,…X_maxn)^T構(gòu)成向量X_max，表示每條數(shù)據(jù)的舌尖左右方向最大值的集合；(X_min1,X_min2,…X_min)^T構(gòu)成向量X_min，表示每條數(shù)據(jù)的舌尖左右方向最小值的集合。

S102～發(fā)音者每條數(shù)據(jù)發(fā)音時的舌尖前后方向的運動區(qū)間I即：

I_j＝X_maxj-X_minj,j＝1,...,n (3)。

S103～將發(fā)音運動區(qū)間分成若干小組，并計算組距，計算公式為：

式中，b為計算所得的組距；g為確定的小組數(shù)。

S104～統(tǒng)計發(fā)音運動區(qū)間落在相應(yīng)小組內(nèi)的頻數(shù)，繪制成發(fā)音運動區(qū)間分布圖。