BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI -Phạm Hải Bình PHÂN LOẠI TIẾNG ĐỘNG ỨNG DỤNG TRONG Y TẾ - Tai ngay!!! Ban co the xoa dong chu nay!!! 17062857889941000000 d2841c6 LỜI CAM ĐOAN c cung cp lun ánh trung thc v u kt qu mà thc hin vi lui ting ng dng y t PHẠM HẢI BÌNH i LỜI CẢM ƠN c chân thành cm cti Tr c ting dn thc hin lu ng ca thy nhu úp tơi có th p vng thi, ý kin gi m ca thy n tài liu, ngun tham kho mà thy cung cp c nhng tr ngi trình nghiên c có th hồn thin lu Tơi xin c bày t s ca vi ti Nguyi tr bi nhng kinh nghim quý giá, tài nguyên quan trng v mã ngun d liu phc v cho trình nghiên cu ca c gi li cn Vin nghiên cu quc t MICA tp th anh, ch làm vic tng làm vic y sáng t n thân thin p xúc, làm quen tvi vn khoa hc có giá tr i vi thc tin c t Cuc gi li ci thân c , t u ki ng viên sut thi gian làm lu ii MỤC LỤC LI CAM i LI C ii MC LC iii DANH MC CÁC KÝ HIU, CÁC CH VIT TT vii DANH MC CÁC BNG viii DANH MC CÁC HÌNH V TH ix M U TNG QUAN 1.1 Mu lu 1.2 Các nghiên cu v phân loi âm 1.2.1 H thng phân loi âm ng dng y t 1.2.2 Các h thng phát hin s kiên âm bng 1.2.3 H thng phân bit loi nhc [34] 13 1.2.4 H thng phân loi âm [4] 14 1.3 nh mng nghiên cu phân loi s kin âm 16 1.3.1 Yêu cu ch 16 1.3.2 Yêu cu k thut 17 1.3.3 u phân loi s kin âm 18 1.3.4 H thng phân loi s kin âm 19 1.4 Kt lu 21 2.1 XÂY DNG CSDL ÂM THANH 22 d liu 22 iii 2.1.1 d liu ting nói 22 2.1.2 d liu ting 22 2.2 Thc hin xây dng b CSDL ting nói / ting 27 2.2.1 Các yu t ng ti trình thu âm 27 2.2.2 Chun b vt cht, h tng phc v thu âm 27 2.2.3 K hoch thc hin thu CSDL âm 28 2.2.4 Quá trình thu âm 29 2.2.5 Tin x lý d liu 30 2.3 Kt qu thu thp CSDL 30 2.4 Kt lu 31 C 32 3.1 32 3.2 33 3.2.1 ZCR 33 3.2.2 LSF 34 3.2.3 PLP 35 3.2.4 ng 35 3.2.5 Spectral Centroid 35 3.2.6 Tn s nh ph 36 3.2.7 Band width 37 3.2.8 Roll Off 37 3.2.9 MFCC 37 3.2.10 BER 38 3.2.11 Pitch 39 3.3 Ti thiu hóa s 39 iv 3.3.1 c v 39 3.3.2 40 3.3.3 Xáo trn + phân tách CSDL 41 3.4 Kt lu 42 MƠ HÌNH PHÂN LOI 43 4.1 Mơ hình quynh 43 4.2 Mô hình m-ron 45 4.3 Mơ hình KNN 48 4.4 Mơ hình SVM 49 4.5 Mơ hình Markov n 50 4.6 Th nghi 51 4.7 Kt lu 54 XÂY DNG H THNG PHÂN LOI ÂM 55 5.1 Khái quát v h thng phân loc xây dng 55 5.2 Khi x lý thu âm 57 5.2.1 Thu thp âm 57 5.2.2 58 5.2.3 59 5.3 Khi trích ch 62 5.3.1 Quy trình trích ch 62 5.3.2 Thit k 63 5.3.3 V qun lý tài nguyên 65 5.4 Khi mơ hình phân loi 67 5.4.1 Chuyi mơ hình nghiên cu sang mơ hình thc t 67 5.4.2 Xây dng mô hình phân loi C++ 69 v 5.5 Khi truyn thông 70 5.5.1 i bn tin - Message Queue 70 5.5.2 Gii pháp ZeroMQ 72 5.5.3 Truyn ti kt qu s dng ZeroMQ 74 5.6 t qu 76 KT LUN 77 Các v c 77 V nâng cao chng 77 V kh rng 78 Li kt 79 TÀI LIU THAM KHO 80 PH LC 84 ng ng dng phân lo 84 Các tham s cu hình h thng 88 vi DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT Viết tắt ANN API BER BIC CART CSDL DCT DDK FFT GFAR GMDR GMM HMM ID3 KNN LPC LSF LSP MFCC MICA PCA PLP RAM SC SVM ZCR Thuật ngữ tiếng Anh Artificial Neural Network Application Programming Interface Band Energy Ratio Bayesian Information Criterion Classification And Regression Tree Database Discreet Cosine Transform Driver Development Kit Fast Fourier Transform Global False Alarm Rate Global Missed Detection Rate Gaussian Markov Model Hidden Markov Model Iterative Dichotomiser K Nearest Neighbour Linear Predictive Coding Line Spectral Frequencies Line Spectral Pairs Mel Frequency Cepstral Coefficients International Research Institute Multimedia, Information, Communication and Application Principal Component Analysis Perceptual Linear Prediction Random Access Memory Spectral Centroid Support Vector Machine Zero Crossing Rate vii Thuật ngữ tiếng Việt - Tiêu chí thơng tin Bayes - Gói DANH MỤC CÁC BẢNG B d liu dùng cho h thng giám sát hong v sinh Bng Kt qu phát hin s kin ca h thng giám sát hong v sinh B d liu ca h thnh v phân loi s kin âm Bng T l báo ng sai dò nhm ca h thnh v, phân loi s kin B d liu ting súng n Bng T l dò nhm báo ng sai nghiên cu ca Cheung-Fat CHAN 12 Bng Kt qu phân loi nhc 14 Bng S s kic trích theo tng ng 14 Bng cn thu âm 24 Bng 10 Danh sách s kin cn thu âm 26 Bng 11 Kt qu chun b CSDL ting nói 31 Bng 12 Kt qu c s dng mơ hình phân loi 41 Bng 13 Kt qu hun luyn m-ron vi mơ hình phân loi 53 Bng 14 Kt qu kim tra chng 03 b phân loi d liu kim th 53 Bng 15 Bng tng hp kt qu phân loi cho lp Ci 53 Bng 16 Các thông s phn ánh chng phân loi cho mơ hình 54 Bng 17 Giá tr tín hic t kênh 60 Bng 18 Giá tr tín hic t kênh 61 Bn dùng ca tng khi phân loi 62 Bng 20 Tên th t thành phn có véc- 86 Ba tham s cu hình h thng chy thc C++ 88 viii DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ Hình Tháp nhu cu Maslow h thng giám sát hong v sinh h thng phát hin s kin âm bng c x lý ca phân h phát hin phân loi s kin h thng phát hin ting súng Hình T l li ca h thng phát hin tiu kin khác 10 h thng phân loi ca Cheung-Fat CHAN 11 Hình Thut tốn quynh phân loi ting nói / ting / âm nn 12 h thng phân bit th loi nhc 13 Hình 10 Kt qu phân loi ca h thng phân bic dùng phân loi ting nói / ting 15 Hình 11 Mơ hình phân loi s king / bng 16 u mơ hình phát hin s kin âm bng 18 Hình 13 Các thành phn h thng phát hin s kin âm 19 h thng phát hin s kin âm 20 Hình 15 K thut phân loi s dng phân tng 24 Hình 16 Bn v mt bng phịng thu 28 Hình 17 Bn v phi cnh phịng thu 28 Hình 18 Thut tốn x lý trích ch tc 33 nh tn s ct không (0) 34 c tính tốn PLP 35 Hình 21 Ví d nh trng tâm ph 36 Hình 22 Ví d nh tn s nh ph 36 Hình 23 Ví d v nh Roll Off 37 Hình 24 Ví d v b lc Mel 38 Hình 25 Phân chia di t tính BER 39 a thành phn t 40 Hình 27 Xáo trn b d lin luyn, kim tra 42 Hình 28 Ví d v mơ hình quynh 43 ix