基于HTK的孤立词语音识别

设计孤立词的语音识别系统,对小词汇量、非特定人的语音进行识别。利用HTK(Hidden Markov Model Toolkit,隐马尔科夫模型工具箱)语音识别工具包进行系统的搭建,从语音识别的原理出发,对每一个单词建立和训练隐马尔科夫模型,探讨语音识别的基本流程和实现方法,为连续语音识别研究打下基础。实验结果显示,隐马尔科夫模型对孤立词具有良好的识别性能。在正常说话语境下,对语料库中单词的识别率可达到80%。     

矢量量化技术和隐马尔柯夫模型方法在韵母识别中的应用

本文应用矢量量化技术(Vector Quantization)和隐马尔柯夫模型方法(Hidden Markov Model)为一个全字汇量的孤立字普通话语音识别系统设计了韵母识别子系统.该系统由韵母信号析取器、滤波器阵列特征分析器、矢量量化器、预识别器、隐马尔柯夫模型匹配器和决策器组成.根据对汉语中1172个不同音节的语音信号测试结果,决策器输出的准确率(即系统的最后识别准确率)为89.5%,而前两个估计的识别准确率则达到97.2%.系统的训练包括生成矢量量化器的码字和为每一个韵母建立隐马尔柯夫模型,改进了Linde 等人提出的码字生成算法,提出了一个得到隐马尔柯夫模型参数的系统化方法.     

语音驱动虚拟说话人的自然头动生成

从语音信号预测伴随头动时,基于隐Markov模型(hidden Markov model,HMM)的头动合成方法的效果依赖于头动模式的划分和头动模式的正确识别。该文尝试了不同头动模式划分方法的头动合成效果。由于语音和头动之间是非确定性的多对多的映射关系,很难用固定的类别描述清楚,因此该类方法的头动模式识别率不高,头动合成效果受限。该文尝试采用逆传播(back-propagation,BP)神经网络的非线性回归方法,通过学习语音与头动之间的映射关系,实现语音信号到头动参数之间的直接连续映射,避免了HMM方法中头动模式不明确、头动模式识别错误带来的负面影响。实验表明,基于BP神经网络的回归方法有效地提高了语音到头动预测的准确度和头动合成的自然度。     

基于ZCPA和DHMM的孤立词语音识别系统

介绍了用离散隐马尔可夫模型(DHMM)构造孤立词语音识别系统的过程,重点针对软件实现中的问题重新推导了Baum Welch算法的重估公式,引入一种抗噪性能很好的特征参数:过零率与峰值幅度特征,将该特征与DHMM结合用于孤立词识别系统。结果表明,此系统训练时收敛很快并且识别效果好。     

基于CNN-BiLSTM的脑电情绪分类模型及验证

情绪在人们的思考、行为和交流方式中起着重要作用。为提高脑电信号的情绪识别准确率,充分利用脑电信号的频率、空间和时间维度上的信息,提出一种基于CNN-BiLSTM(convolutional neural networks-bidrectional long short term memory)的脑电情绪分类神经网络模型。该模型由卷积神经网络和多层特征融合的双向长短时神经网络构成,卷积神经网络用于学习脑电信号的频率和空间特征,双向长短时神经网络则从卷积神经网络的输出中挖掘脑电切片之间的时序信息。借助离散情绪模型的SEED(sjtu emotion eeg dataset)数据集和连续情绪模型的DEAP(database for emotion analysis using physiological signals)数据集来进行情绪分类实验。实验结果表明,在SEED和DEAP两个数据集上,CNN-BiLSTM模型均取得了目前最好的情绪分类性能。此外,该模型的时序信息挖掘模块性能优于单层长短时神经网络,能够学习更多的时序信息。     

谐波小波样本熵与HMM模型的轴承故障模式识别

根据谐波小波分解非平稳振动信号优良特性与隐马尔科夫(HMM)模型的时序模式分类能力,提出了一种基于谐波小波样本熵与HMM模型结合的轴承故障模式识别方法.该方法首先利用谐波小波对轴承各个状态故障信号进行分解,进而由谐波小波三维时频网格图的频率层数特征计算合理的样本熵维数和阈值,依次提取轴承振动信号各层的样本熵构成特征向量序列;然后将序列前120组输入HMM模型中进行训练得到对应故障模型,剩余80组进行测试与识别,通过对比对数似然估计概率输出值确定轴承故障类型.实验通过与BP和RBF神经网络模型进行不同训练组数的正确识别率对比,验证了该组合方法具有识别准确率高,稳定性强的优点.     

基于k均值和基于归一化类内方差的语音识别自适应聚类特征提取算法

语音识别模型中帧间独立假设在给模型计算带来简洁的同时,不可避免地降低了模型精度,增加了识别错误。该文旨在寻找一种既能满足帧间独立假设又能保持语音信息的特征。分别提出了基于k均值和基于归一化类内方差的语音识别自适应聚类特征提取算法,可以自适应地实现聚类特征流的提取。将该自适应特征分别应用在Gauss混合模型-隐Markov模型、基于段长分布的隐Markov模型和上下文相关的深度神经网络模型这3种语音识别模型中,与基线系统进行了实验对比。结果表明:采用基于归一化类内方差的自适应特征可以使得3种语言模型的识别错误率分别相对下降10.53%、5.17%和2.65%,展示了语音自适应聚类特征的良好性能。     

基于人工神经网络的智能识别数字模型

人工识别阿拉伯数字既耗时又费力,提出了一种利用BP网络与竞争网络相结合的神经网络来识别阿拉伯数字的模型,仿真结果表明,该模型能够对数字进行准确、快速地识别,且抗噪能力较好.可以用于对部队番号、邮政编码、证件等进行识别.     

一种基于小波神经网络混合模型的说话人识别方法

提出一种混合模型,即将隐马尔可夫模型(HMM)和小波神经网络(WNN)相结合应用于说话人识别的模型.该方法利用HMM的时序建模能力以及小波神经网络较强的模式分类能力,进行与文本无关的说话人的识别.实验表明,采用这种混合模型可以提高系统的识别率,特别在噪声环境中具有一定的噪声鲁棒性,提高了识别性能.     

二相码旁瓣抑制的神经网络方法比较

研究了BP神经网络、RBF神经网络和模糊神经网络在二相码旁瓣抑制中的应用。仿真结果表明,模糊神经网络具有很好的抗噪性能,BP神经网络具有很好的多普勒容错性和多目标分辨能力,RBF神经网络的性能介于二者之间。     

基于光流及耦合隐马尔可夫模型的动态手势识别

基于块的相关算法来计算光流，并利用光流跟踪双手的运动．双手的运动轨迹取相邻两点的速度向量，经8方向链码量化后作为观察向量．和直接利用位置信息相比较，提高了识别的鲁棒性．采用耦合隐马尔可夫模型来识别双手动态手势，提出并实现了最大后验概率的训练．对6个双手动态手势的试验表明，耦合隐马尔可夫模型(CHMM)比常规隐马尔可夫模型(HMM)能更有效地对双手动态手势建模．     

一种改进的语音识别抗噪算法

为了提高在噪声环境下的语音识别性能,提出一种融合信号级和特征参数级抗噪的抗噪算法.该算法首先对带噪语音用最小均方误差估计法进行语音增强,后端对原始的带噪语音运用自相关法,以有效抑制加性和卷积噪声.实验结果表明,该算法能有效提高系统在噪声环境下,特别是低信噪比情况下的识别率.     

基于BPNN/HMM神经网络的声学模型研究

研制了一种基于BP神经网络和隐马尔可夫模型(HMM)的混合声学模型,BP神经网络的主要功能是把失真语音特征矢量转换成纯净语音特征矢量,而删则对转换后的纯净语音特征矢量进行分类,从模型级补偿的方面来提高语音识别系统的鲁棒性．讨论了一种基于线性预测的MKCC语音特征提取方法,该方法把提取出的失真语音特征矢量作为神经网络的输入,从而实现了特征参数级去噪处理的目的．     

Hybrid Genetic Algorithm Based Optimization of Coupled HMM for Complex Interacting Processes Recognition

Coupled Hidden Markov Model (CHMM) is the extension of traditional HMM, which is mainly used for complex interactive process modeling such as two-hand gestures. However, the problems of finding optimal model parameter arc still of great interest to the researches in this area. This paper proposes a hybrid genetic algorithm (HGA) for the CHMM training. Chaos is used to initialize GA and used as mutation operator. Experiments on Chinese Tai‘Chi gestures show that standard GA (SC, A) based CHMM training is superior to Maximum Likelihood (ML) HMM training. HGA approach has the highest recognition rate of 98.0769%, then 96. 1538% for SGA. The last one is ML method, only with a recognition rate of 69.2308 %.     

基于独立感知理论的鲁棒语音识别算法

为了提高在噪声环境下语音识别系统的性能,对基于子带独立感知理论的语音识别方法进行了研究.这些方法利用人耳对不同频率信号感知的差异,以及噪声和识别对象的频域特征差异,分别采用线性分析、判决分析、多层感知机以及子带最大似然估计对噪声影响进行补偿.实验表明,子带分析采用非线性策略优于线性策略.基于独立感知假定的子带模型,虽然由于独立性假定丢失了带间相关性,但对于噪声环境下语音识别而言可以捕获噪声和识别对象的频谱差异,从而获得比全带分析更高的鲁棒性.     

基于浊音语音谐波谱子带加权重建的抗噪声说话人识别

提出了一个基于浊音语音谐波谱重建的说话人识别算法.该算法根据浊音语音短时频谱的结构特征和基音信息,对浊音语音谐波结构频谱进行子带加权重建,以补偿由噪声引起的训练与测试条件的失配.算法基于重建浊音频谱提取感知线性预测倒谱系数,与基音相组合作为说话人的语音特征参数矢量,采用高斯混合模型对说话人进行建模.仿真实验的结果表明:所提出的浊音谱重建方法对多种类型含噪语音的噪声补偿均具良好效果,可以明显提高在噪声环境下的与文本无关的说话人识别的识别率,特别是显著提高低信噪比环境下的识别率,而不会明显降低纯净语音和高信噪比环境下的识别率.     

语音增强用于抗噪声语音识别

语音识别系统通常是将在安静的环境下训练得到的参数应用于实际环境中。如果实际环境也是安静的 ,则语音识别系统可以令人满意地工作。然而 ,当实际环境中有噪声存在时 ,语音识别系统性能急剧下降。为了让语音识别系统在安静的环境和有噪声的环境中都获得令人满意的工作性能 ,研究了一个将语音增强器和语音识别器级连起来的系统。该系统中 ,语音增强作为前端处理用于提高识别器输入端信号的信噪比。通过 3种不同的增强算法用于纯净语音和3种类型带噪语音的实验结果分析比较表明 ,这一方法对纯净语音的识别精度几乎没有任何改变而大大提高了系统的抗噪声性能     

电子耳蜗的选择性频率幅度调制编码算法

为提高电子耳蜗植入者在噪声下的语音识别能力,提出了一种利用频率调制信息的算法。该算法根据人耳听觉机理,增加了频带选择法则。该法则对不同频带提取出的频率调制信息进行了有选择的传递,并在听觉仿真试验中得到验证:该算法既可以比传统幅度信息编码算法更有效地提高电子耳蜗植入者在噪声下的语音识别能力,又降低了不选择频带而全通道传递频率调制信息算法的复杂度(频率调制信息提取的计算量降低了37.5%),减少了内存占用,使之适合在临床上实时实现。     

基于VQ-HMM的无教师说话人自适应方法

提出了一种新的语音识别方法,该方法综合了VQ,HMM和无教师说话人自适应算法的优点。该方法首先在每个状态通过用矢量量化误差值取代传统HMM的输出概率值来建立VQ－HMM,同时采用无教师自适应矢量量化算法,来改变VQ－HMM的各状态的码字,从而实现对未知说话人的码本适应。本文通过非特定人汉语数码（孤立和连续数码）识别实验,把新的组合方法同基于CHMM的自适应和识别方法进行了比较,实验结果表明该方法鲁棒性好,所需计算量较少,自适应和识别效果远优于基于CHMM的方法。     

PMC在噪声环境下的语音识别中的应用

今天的语音识别正处于由实验室技术走向实用化,产品化的关键时期,然而,现有的绝大我数语音识别系统在噪声环境中的性能都不可避免地急上降,环境噪声已经成为语音识 技术商品化的一个主要障碍,因此在语音识 技术逐渐走向实用化的过程中,噪声语音识别日益成为一个重要的研究领域,遗憾的是,由于噪声语音识 问题本身的复杂性,至今还没有一种方法可以圆满地解决这一问题,拟从模型补偿方面,对噪声环境下的孤立词语音识别进行一些探索,重点研究一个在噪声环境下的语音识别算法－－并行模型组合方法（PMC）,详细论述了其原理以及在噪声环境下的语音识别中的应用。实验中,我们使用汉语的数字语音,分别在3种不同噪声不同信噪比条件下对这一方法进行了识别率测试,结果显示,该方法有着令人振奋的识别效果。