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唇读识别中的基本口型分类BasicMouthShapeClassificationfor
唇读识别中的基本口型分类∗
Basic Mouth Shape Classification for Speechreading
柴秀娟 姚鸿勋 高文 王瑞
(哈尔滨工业大学计算机科学与工程系 哈尔滨 150001 )
Abstract: This paper has put forward a concept of mouth-shape basic unit, and described an approach of
obtaining basic units by mouth-shape images classifying and clustering. The basic units are the gist of breakaway
different states during continuous speech recognition or sequence images speechreading, which can definitely
measure off statuses for mouth shape changing in sequence images. The method based on mouth-shape basic unit,
compared with the approach based on feature vector directly, can rather reduce the number of state space branch,
shrink searching space and expedite convergence rate. This paper introduces the preprocessing of mouth shape
classification, the approach of real-time lip movement detection and classification, and gives experiment results of
how to select the number of original clustering center in order to fit mouth shape classification and how to select
features to be propitious to mouth shape classification, then gets a conclusion.
Key words: Speechreading, Clustering analysis, Automatic speech recognition
1 引言 问题,也是一个共同的问题。本文就是试图
自然人机交互方式使得人同计算机的 解决这一问题。口型分类明确了各种状态对
交流不再局限于键盘、鼠标等外设,而是通 应的口型,去掉了状态变化的不确定性,缩
过语言及手势、表情、唇动等形体语言来进 小了状态空间,提高了最佳状态匹配的收敛
行,从而使得人机交互变得像人与人之间的 速度。
交流一样轻松自如。唇读通常被视为说话过 目前,国内外学者对口型分类进行研究
程中伴随的辅助信息,它有助于对说话者提 的甚少,只有Fisher 曾在68 年提出了视素
供信息的更准确理解,减弱噪音干扰。计算 (Viseme)的概念,即语音在视觉意义上的最
机唇读是指通过建立口型模型和分析运动 小可区分单元。大多数学者的做法是直接用
参数,定量地处理唇动信息辅助进行语音识 特征向量序列来进行HMM 模型的状态匹配,
别[1][2] ,或者是直接对序列图像进行分类和 而非图像序列的HMM 模型状态匹配,这样做
识别。
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