用于腹腔鏡自動定位的語音識別方法研究.pdf

1、用于腹腔鏡自動定位的語音識別方法研究用于腹腔鏡自動定位的語音識別方法研究SpeechRecognitionfEmbeddedAutomaticPositionerfLaparoscope領(lǐng)域：光學(xué)工程作者姓名：尹青云指導(dǎo)教師：陳曉冬教授企業(yè)導(dǎo)師：黎信怡高工天津大學(xué)精密儀器與光電子技術(shù)學(xué)院二零一四年十二月摘要腹腔鏡作為輔助外科醫(yī)生進行人體腹腔手術(shù)的重要工具，它的穩(wěn)定定位直接決定成像質(zhì)量的好壞，進而影響醫(yī)生的診斷和治療。傳統(tǒng)手術(shù)中，助理醫(yī)生

2、手持腹腔鏡，根據(jù)手術(shù)醫(yī)生的指示進行操作定位。這種操作方式下，腹腔鏡容易發(fā)生晃動，從而導(dǎo)致圖像的抖動和模糊。腹腔鏡自動定位系統(tǒng)可以解決上述問題。本文將語音識別技術(shù)應(yīng)用到系統(tǒng)中，方便醫(yī)生更自然、更直接地控制腹腔鏡。針對嵌入式腹腔鏡自動定位系統(tǒng)有限的計算和存儲能力，及其特殊的應(yīng)用環(huán)境，本文提出了基于隱馬爾科夫模型（HMM）的語音識別方案。語音模型的建立由上位機（PC）完成，嵌入式定位系統(tǒng)進行語音指令的識別和執(zhí)行?；诙c計算的語音信號處理前端

3、與改進的語音識別算法相結(jié)合，在保證識別率的同時大幅提高了識別速度。實驗結(jié)果表明，系統(tǒng)識別率達到99%以上，識別時間控制在0.5s以內(nèi)，可以對腹腔鏡進行實時的語音控制定位。論文主要工作：?研究語音信號的產(chǎn)生、感知以及表示，分析語音信號的特征；通過對不同語音識別算法的比較，結(jié)合系統(tǒng)的性能要求，設(shè)計基于隱馬爾科夫模型（HMM）的語音識別方案。?針對腹腔鏡自動定位系統(tǒng)使用的定點ARM處理器，設(shè)計實現(xiàn)基于定點計算的語音信號處理前端。通過對算法進行

4、優(yōu)化和定點計算轉(zhuǎn)換，在定位系統(tǒng)中實現(xiàn)語音特征參數(shù)的快速計算。?在上位機（PC）上基于MFC設(shè)計語音模型訓(xùn)練程序，實現(xiàn)人機交互。訓(xùn)練樣本在嵌入式定位系統(tǒng)上完成錄制，并自動上傳到PC；PC將語音模型文件下載到定位系統(tǒng)中供語音識別使用。?改進基于Viterbi算法的語音識別算法，將其與定點特征提取模塊結(jié)合，在嵌入式系統(tǒng)中實現(xiàn)準確、實時的語音識別。系統(tǒng)識別率達到99%以上，識別時間在0.5s以內(nèi)，可以實現(xiàn)對腹腔鏡的實時控制定位。關(guān)鍵詞：關(guān)鍵詞：