[發(fā)明專利]一種聾啞人交談?shì)o助系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011243945.8
• 申請(qǐng)日: 2020-11-10
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112349182A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-02-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張龍杰;鄧博元;王誠(chéng)成;林衍;劉子謙;李浩杰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)人民解放軍海軍航空大學(xué)
• 主分類號(hào): G09B21/00
• 分類號(hào): G09B21/00
• 代理公司: 北京化育知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11833
• 代理人: 尹均利

1.一種聾啞人交談?shì)o助系統(tǒng)，其特征在于，包括中央處理模塊、電源模塊、語(yǔ)音采集模塊、AR顯示模塊、語(yǔ)音播報(bào)模塊和肌電信號(hào)采集模塊；所述肌電信號(hào)采集模塊由信號(hào)采集單元，AD轉(zhuǎn)換單元和信號(hào)處理單元組成；

所述肌電信號(hào)采集模塊完成對(duì)使用者肌肉運(yùn)動(dòng)信號(hào)的采集，并將其轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)送達(dá)中央處理模塊，中央處理模塊對(duì)肌電信號(hào)采集模塊采集到信號(hào)進(jìn)行譯碼，得到使用者想要表達(dá)的語(yǔ)意，交由語(yǔ)音播報(bào)模塊播放；

語(yǔ)音采集模塊完成對(duì)話模式下對(duì)話者語(yǔ)音信息的采集并送往中央處理模塊，由中央處理模塊轉(zhuǎn)換成文字后發(fā)送到AR顯示模塊進(jìn)行顯示。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種聾啞人交談?shì)o助系統(tǒng)，其特征在于，所述語(yǔ)音采集模塊由一個(gè)用于接收對(duì)話者語(yǔ)音信息的高靈敏度麥克風(fēng)組成。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種聾啞人交談?shì)o助系統(tǒng)，其特征在于，所述肌電信號(hào)采集模塊采集到特定的肌電信號(hào)后系統(tǒng)進(jìn)入工作狀態(tài)，在此狀態(tài)下，肌電信號(hào)采集模塊采集使用者發(fā)出的肌電信號(hào)，根據(jù)特定的譯碼規(guī)則將其轉(zhuǎn)化為語(yǔ)音信息，通過(guò)語(yǔ)音播報(bào)模塊播放，使得使用者能夠說(shuō)出心聲，語(yǔ)音采集模塊中的麥克風(fēng)接收對(duì)話者發(fā)出的語(yǔ)音信息，中央處理模塊將其上傳至云平臺(tái)進(jìn)行在線語(yǔ)音識(shí)別并把接收到的識(shí)別結(jié)果使用AR顯示模塊投射在使用者眼前，使得使用者可以聽(tīng)到話語(yǔ)，在一段時(shí)間沒(méi)有接收到肌電信號(hào)后，系統(tǒng)轉(zhuǎn)回待機(jī)狀態(tài)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種聾啞人交談?shì)o助系統(tǒng)，其特征在于，所述中央處理模塊可采用高性能單片機(jī)或FPGA開(kāi)發(fā)板；肌電信號(hào)采集模塊可選用干電極肌電傳感器作為肌電信號(hào)采集單元，選用AD轉(zhuǎn)換芯片作為AD轉(zhuǎn)換單元，選用Arduino或其它單片機(jī)開(kāi)發(fā)板作為信號(hào)處理單元，語(yǔ)音播報(bào)模塊選取具有語(yǔ)音播報(bào)功能的揚(yáng)聲器。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種聾啞人交談?shì)o助系統(tǒng)，其特征在于，所述干電極肌電傳感器采集到的肌肉運(yùn)動(dòng)信號(hào)由AD轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)后再傳入中央處理模塊。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種聾啞人交談?shì)o助系統(tǒng)，其特征在于，所述干電極肌電傳感器的信號(hào)處理算法為：首先根據(jù)使用者的肌電信號(hào)強(qiáng)度選擇合適的閾值。之后當(dāng)肌電傳感器檢測(cè)到肌電信號(hào)時(shí)，將其信號(hào)強(qiáng)度與預(yù)先設(shè)定好的閾值相比較，若大于信號(hào)閾值，認(rèn)為該信號(hào)是有效信號(hào)，用戶完成了一次肌肉運(yùn)動(dòng)，若不超過(guò)該閾值則認(rèn)為該信號(hào)為噪聲信號(hào)，將其丟棄。

7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種分聾啞人交談?shì)o助系統(tǒng)，其特征在于，所述干電極肌電傳感器固定于使用者太陽(yáng)穴上，采集使用者咬合肌發(fā)力時(shí)太陽(yáng)穴處肌肉收縮時(shí)的肌電信號(hào)，單位時(shí)間內(nèi)當(dāng)使用者咬合肌發(fā)力一次時(shí)向中央處理模塊輸入信號(hào)0，咬合肌連續(xù)發(fā)力兩次時(shí)向中央處理模塊輸入信號(hào)1，這樣就可以將使用者的肌肉收縮信號(hào)轉(zhuǎn)化為計(jì)算機(jī)可識(shí)別的二進(jìn)制碼，將語(yǔ)音信號(hào)按照特定方式進(jìn)行編碼，形成譯碼表，中央處理模塊就可以根據(jù)肌電信號(hào)采集模塊輸出的代碼查找譯碼表，將使用者想要表達(dá)的語(yǔ)意轉(zhuǎn)化為語(yǔ)音信號(hào)輸出。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種聾啞人交談?shì)o助系統(tǒng)，其特征在于，所述語(yǔ)音信號(hào)按照特定方式進(jìn)行編碼的方法可采用四位等長(zhǎng)碼對(duì)常用短語(yǔ)進(jìn)行編碼或使用變長(zhǎng)碼對(duì)漢字音節(jié)進(jìn)行編碼。