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科技 讓機器“看”懂你說的話
2022年04月06日 15:32:10
來源：化工儀器網(wǎng) 作者：小王 點擊量：5284
從文字識別到語音輸入，科技的發(fā)展讓我們的生活更加便利，也讓人機互動的方式更加匪夷所思，但是這并不意味著這項技術就已經(jīng)發(fā)展到頭了，事實上任由不少的問題等待著我們?nèi)ソ鉀Q，例如用機器去解讀唇語。
【化工儀器網(wǎng) 行業(yè)百態(tài)】從文字識別到語音輸入，科技的發(fā)展讓我們的生活更加便利，也讓人機互動的方式更加匪夷所思，但是這并不意味著這項技術就已經(jīng)發(fā)展到頭了，事實上任由不少的問題等待著我們?nèi)ソ鉀Q，例如用機器去解讀唇語。
唇語是一種非常特殊的技巧，其本質(zhì)是通過眼睛觀察對方說話時候嘴唇的運動方式，來理解對方表述的內(nèi)容。由于一般正常說話的時候，人的嘴唇和語音是同步的，并且在發(fā)音過程中，嘴唇運動的方式并不相同，因此可以實現(xiàn)“看”懂對方說話內(nèi)容的目的。但是在實際的使用過程中，由于說話時嘴唇的運動變化的區(qū)別很難察覺，因此理解唇語的難度也非常高。
簡而言之，想要實現(xiàn)唇語的解讀總結起來就有兩個要素：識別嘴唇運動以及做出對應反饋。而這兩點其實對于機器來說是具備優(yōu)勢。一方面，機器通過影像傳感器來捕捉運動對象已經(jīng)是一種很成熟的技術了，并且這項技術目前的精度非常高，想要瞬間識別嘴唇的運動并不困難；另一方面，在存儲技術以及半導體技術的發(fā)展下，目前機械的交互響應速度已經(jīng)非常可觀，結合大數(shù)據(jù)以及人工智能算法的輔助，只要能夠預先在系統(tǒng)中針對不同唇形對應的發(fā)音情況，在短時間內(nèi)針對捕捉到的唇形破譯出說話內(nèi)容也并非一件難事。
那么是不是說唇語解讀系統(tǒng)就很容易被制造出來呢？答案其實是否定的，事實上，即便在唇語解讀核心的兩個基礎條件已經(jīng)可以滿足的前提下，仍有一個更加嚴重的問題影響著唇語的解讀難度——干擾因素。事實上，在我們的正常生活中，面部的角度、光照、毛發(fā)遮擋、衣物遮擋等，都可能成為影響唇語捕捉的要素，再加上一部分人說話習慣的影響，嘴唇變化實際的可能其實遠比預想的還要多，這也就導致了這種機器的制造難度非常高。即便是目前唇語識別準確率較高的非接觸式視覺圖像方法，因為因為干擾因素的存在，而出現(xiàn)失誤。
那么沒有其他解決方法嗎？答案是有的，那就是從唇形更進一步地深入到肌肉動作的解讀。我們說話時，嘴唇的運動是通過肌肉伸縮完成的，而肌肉運動會帶動臉部變化，因此如果能夠捕捉到肌肉的細節(jié)，就可以避免干擾因素的存在來完成唇形識別。但是也正因為肌肉的動作非常細微，因此解讀難度也就有了明顯的上升。
而就在最近，清華大學機械工程系智能與生物機械團隊推出一種新穎的唇語解讀系統(tǒng)，這套系統(tǒng)通過自供電的柔性傳感器采集肌肉的微小動作信號，并采用基于原型學習的深度學習模型進行唇語的捕捉與解讀，因此準確率也更高。
而這項成果的公開，也讓人機互動以及恢復失聲人群的基本語音交流能力等研究有了進一步的進展。不過，就現(xiàn)階段來說，這項技術還需要解決樣本容量的問題，由于唇語的機器解讀依賴庫的大小，因此，理論上來說，隨著越來越多的唇語模型被收入到數(shù)據(jù)庫中，機器“看”懂語言的能力也會越來越強。
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