[发明专利]一种哑语转换语音系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种将哑语手势动作转换为语音输出的系统。

背景技术

哑语又叫手语：手语是由于聋人交际的需要而产生的，它已作为聋人的一种语言，逐渐为人们所接受。手语包括手指语和手势语。手指语是用手指的指式变化和动作代表字母，并按照拼音顺序依次拼出词语；在远古时代，全人类都处在简单的有声语言阶段，常常用手做各种姿势来表示意思，这样的手势大多数是指示性和形象性的动作，叫作自然手势，此后，随着社会的进步，特别是聋教育的产生与发展，开始创造出具有语言性质的手势，这种在有声语言和文字基础上产生的，与有声语言密切结合的手语，称之为人为手势。自然手势和人为手势结合成为手势语。

哑语虽然能够完成掌握哑语的交流者之间的交流需要，但是在交流双方只有一方掌握哑语的情况下，如残疾人和正常人之间进行交流时，哑语难以被正常人了解，还是存在交流障碍。

3D扫描最早出现的是接触式测量方法，代表是三维坐标测量机，虽然精度达到微米量级(0.5mm)，但是由于体积巨大、造价高以及不能测量柔软的物体等缺点，使其应用领域受到限制。于是出现了非接触式测量方法，主要分两类。

一类是被动方式，就是不需要特定的光源，完全依靠物体所处的自然光条件进行扫描，常采用双目技术，但是精度低，只能扫描出有几何特征的物体，不能满足很多领域的要求。

另一类是主动方式，就是像物体投射特定的光，其中代表技术激光线式的扫描，精度比较高，但是由于每次只能投射一条光线，所以扫描速度慢。另外，由于激光会对生物体以及比较珍贵的物体造成伤害，所以不能应用于某些特定领域。

新兴的技术是结构光式的扫描，结构光也属于主动方式，通过投影或者光栅投射同时多条光线，就可以采取物体的一个表面，只需要几个面的信息就可以完成扫描，最大的特点是3D扫描仪扫描速度快，而且可编程实现。

还有一种是低频脉冲波(低频声波)式原理，主要应用于物位测量方面。基于二维数组波束形成器传送低频脉冲，3D物位扫描仪接收来自筒仓、仓室或其他容室内物料的回波。设备的数字信号处理器对接收到的信号进行取样和分析，通过估算回波到达的时间和方向，处理器形成一个物料表面的三维图，这个图像通过一种专有的计算方法对信息进行处理并生成3D图象，可以在远端屏幕上显示出来。

语音合成，又称文语转换(Text to Speech)技术，能将任意文字信息实时转化为标准流畅的语音朗读出来，相当于给机器装上了人工嘴巴。它涉及声学、语言学、数字信号处理、计算机科学等多个学科技术，是中文信息处理领域的一项前沿技术，解决的主要问题就是如何将文字信息转化为可听的声音信息，也即让机器像人一样开口说话。我们所说的“让机器像人一样开口说话”与传统的声音回放设备有着本质的区别。传统的声音回放设备如磁带录音机，是通过预先录制声音然后回放来实现“让机器说话”的。这种方式无论是在内容、存储、传输或者方便性、及时性等方面都存在很大的限制。而通过计算机语音合成则可以在任何时候将任意文本转换成具有高自然度的语音，从而真正实现让机器“像人一样开口说话”。

文语转换系统实际上可以看作是一个人工智能系统。为了合成出高质量的语言，除了依赖于各种规则，包括语义学规则、词汇规则、语音学规则外，还必须对文字的内容有很好的理解，这也涉及到自然语言理解的问题。文语转换过程是先将文字序列转换成音韵序列，再由系统根据音韵序列生成语音波形。其中第一步涉及语言学处理，例如分词、字音转换等，以及一整套有效的韵律控制规则；第二步需要先进的语音合成技术，能按要求实时合成出高质量的语音流。因此一般说来，文语转换系统都需要一套复杂的文字序列到音素序列的转换程序，也就是说，文语转换系统不仅要应用数字信号处理技术，而且必须有大量的语言学知识的支持。

发明内容

本发明的目的在于提供一种哑语转换语音系统，能够将哑语手势自动转换为语音输出，方便残疾人与正常人之间的交流。为此本发明采用的技术方案是，一种哑语转换语音系统，其特征在于，包括3D扫描设备、数据储存处理系统、语音合成模块三部分，该哑语转换语音系统通过3D扫描设备扫描人体骨骼，得到一段时间内的骨骼动作的扫描数据；数据储存处理系统将扫描数据与数据库中预存的骨骼动作的存储数据进行对比，当扫描数据与存储数据吻合时，将数据库中预存的存储数据所对应的含义发送至语音合成模块生成语音并播放。