2013 Fiscal Year Research-status Report
表面筋電信号に基づくウェーブレット係数の重心推移法を活用した黙声認識に関する研究
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25330198
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Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Research Institution | Kyushu Institute of Technology |
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Principal Investigator |
永井 秀利 九州工業大学, 大学院情報工学研究院, 助教 (60237485)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 黙声認識 / 無発声音声認識 / ウェーブレット解析 / 重心推移法 / 表面筋電 |
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| Research Abstract |
黙声認識の実用化における最大の課題と言えるのが子音の認識である．これまでの研究において，母音系列に特徴差がある少数単語世界での孤立単語認識であれば単母音認識と同程度の高い認識精度を実現可能であるが，子音の特徴差を捉える必要がある場合には極度に精度が低下する結果を得ている．子音には，口唇の動きに特徴があるものもあれば，舌の動きを捉えない限りは判別不可能であるものもある．そこで，これまでの母音認識を主目的とした計測位置での表面筋電信号を用いて，口唇の動きを伴う両唇音の特徴を捉える試みを行った．子音発声の際の口唇動作において，筋活動は短時間で急激に変化する．その変化を捉えるためには，従来提案していた連続母音の変化位置検出手法では子音に伴う発声変化位置を検出するには少々力不足であったため，ウェーブレット係数の重心推移から筋活動の増減の動向を抽出するために提案した差分推移と呼ぶ手法を用いて，分析を行った．これにより子音に伴う発声変化位置の候補を抽出することはできたが，現状ではまだ十分には候補数が絞りきれているとは言い難く，今後の改善が望まれる結果となった．
また，今年度の経費で導入した高速度カメラを用いて，発声時の口唇動画と表面筋電信号との計測を行った．２音の連続発声に限ったとしても，その組み合わせは非常に多くなるため，まずはア段の２音の組み合わせの一部(60種)について収集することとし，４名の被験者から総計で約3000サンプルを得た．この際，筋電計測位置を従来の４か所から，子音認識を意識した８か所に増やした．その一部は，発声時の舌の動きを推測するヒントとなる情報を得ることを目指して，頸部への装着を行った．現在は，追加した計測位置の信号の有効性も含め，計測したデータの分析を進めている最中である．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
当初計画に沿って，研究を進めている．連続黙声認識を考える上ではやや子音認識に重きを置きすぎているという可能性は否定しないが，子音発声の際の変化を捉える技術を発展させることは連続母音の認識にも活かされると確信する．
口唇の動画像についても，取り掛かりとしてのサンプルの収集が実現できた．また，新たな表面筋電計測位置についての試みも行った．今回のサンプルはア段に偏っているため，このサンプルのみに特化して特徴集出手法等の研究を進めることにはやや危険が伴うことを認識した上で，発声変化の特徴を捉える手法の研究を進めている．
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| Strategy for Future Research Activity |
研究推進の基本方針を変更する必要はない．前年度の研究を下地として，これを発展させることを目指す．
子音の発声変化位置の検出については，動画像と同時に計測した８チャネルのデータを用い，複数チャネルの重心値や差分値，信号強度を組み合わせて候補を絞り込む手法の開発を進める．なお，現在進めている研究で，同データ計測の際に追加した筋電計測位置の一部は有効性がやや弱いのではないかという感触を得ているため，それに代わる計測位置を検討する．
計測位置の改善や信号分析技術の改良を踏まえつつ，発声パターンを増加してのデータ収集を目指す．収集されるデータのサイズが大きく，すでにディスク容量の不足を生じているため，本年度予算でディスクを増強して対応することとする．
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
少額の残金であるため，次年度に合計して有効利用することとした．
近く必要になるであろう記録メディア購入の一部として使用する予定．残額で１枚単位で購入するよりも，複数枚単位のパッケージで購入するほうが１枚あたりの単価も安く，予算効率が良い．
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