CN102708866A - 基于语义计算的听力或语言障碍人士交流系统及其方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种基于语义计算的听力或语言障碍人士交流系统及其方法，其特征在于，该系统包括便携式终端和基于云计算的云端服务器两部分,包括至少两类便携式终端，即第一类便携式终端以及第二类便携式终端，或两类终端结合的便携式终端。相关计算既可在便携式终端进行，也可将数据上传至云端进行更精确的计算后将结果返回给该装置，不同用户可定制不同的语义词典。本发明具有如下功能：将正常人所说的话转化为手语的动画显示，实现正常人能够无障碍的传达信息给听力或语言障碍人士；并可以实现将听力或语言障碍人士的手语转化为语音播放或文本显示出来，进一步方便了正常人与听力或语言障碍人士的交流。
Description
技术领域
本发明涉及一种听力或语言障碍人士交流系统及其方法，尤其是涉及一种基于语义计算的听力或语言障碍人士交流系统及其方法。
背景技术
听力或语言障碍人士，或耳不能听，或口不能言，不能像正常人一样的交流，导致了他们在工作、学习、娱乐、就医、维权等方面的生活状态的十分混乱。因此，加强正常人与听力或语言障碍人士之间的交流，完成教育，成为解决听力或语言障碍人士社会生活问题的关键所在。
众所周知，听力或语言障碍人士教育方面问题较大。而听力或语言障碍儿童在义务教育方面入学率更低。因为听力或语言障碍人士需要进入专业的特殊教育学校，同时一些地方存在着对特殊教育认识不够、特殊教育经费不足、师资素质有待提高，以及大部分农村残疾人家庭经济困难等原因，致使听力或语言障碍人士普遍文化素质较低。懂得手语、能充当手语翻译的教师稀缺，难以对听力或语言障碍群体普及教育。
发明内容
本发明主要是解决现有技术所存在的目前社会上对听力或语言障碍人士教育普及程度低下、交流困难等的技术问题；提供了一种将正常人所说的话转化为手语的图像显示，实现正常人能够无障碍的传达信息给听力或语言障碍人士，并可以实现将听力或语言障碍人士的手语播放出来，进一步方便了正常人与听力或语言障碍人士的交流的基于语义计算的听力或语言障碍人士交流系统及其方法。
本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：
一种基于语义计算的听力或语言障碍人士交流系统，其特征在于，该系统包括便携式终端和基于云计算的云端服务器两部分。
在上述的基于语义计算的听力或语言障碍人士交流系统，所述的便携式终端包括至少两个便携式终端，即第一便携式终端以及第二便携式终端，或两类终端结合的便携式终端。
在上述的基于语义计算的听力或语言障碍人士交流系统，所述第一类便携式终端包括依次相连的语音引擎单元、语义计算引擎单元以及手语语库。
在上述的基于语义计算的听力或语言障碍人士交流系统, 所述的基于语义计算的听力或语言障碍人士交流系统，其特征在于，所述第二类便携式终端包括依次相连的语音引擎单元、语义计算引擎单元以及手语捕捉引擎单元。
在上述的基于语义计算的听力或语言障碍人士交流系统, 所述的基于语义计算的听力或语言障碍人士交流系统，其特征在于，所述两类终端结合的便携式终端包括依次相连的语音引擎单元、语义计算引擎单元、手语语库以及手语捕捉引擎单元。
在上述的基于语义计算的听力或语言障碍人士交流系统，所述的语音引擎单元包括依次连接的音频处理引擎子单元以及语音文本间转换子单元。
在上述的基于语义计算的听力或语言障碍人士交流系统，还包括一个云端服务器，所述云端服务器与相关计算单元连接。
本发明通过语义计算引擎，捕捉正常人的语句并实现语义计算，根据《中国手语》及其他手语手册标准，将正常人所说的话转化为手语的图像显示，实现正常人能够无障碍的传达信息给听力或语言障碍人士。此外，还可以实现将听力或语言障碍人士的手语“朗读”出来的功能，进一步方便了正常人与听力或语言障碍人士的交流。也就是说，通过本软件能够实现正常人与听力或语言障碍人士双向交流的功能。基于此功能大学教师无障碍的对听力或语言障碍人士学生进行教育，无论实在普通大学或听力或语言障碍人士学校中，都提高了对听力或语言障碍人士教育的力度和普及程度，一定程度上缓解了听力或语言障碍人士教育普及严重不足的现状。
一种权利要求1所述的基于语义计算的听力或语言障碍人士交流系统的方法，其特征在于，包括以下;两个选择步骤：
选择步骤1，基于由第一便携式终端输入语音数据，第二便携式终端输出手语动画，具体方法是：
步骤1.1，音频处理引擎子单元通过第一便携式终端的语音输入单元捕捉到的正常人发音，将其识别后并储存为语音数据；
步骤1.2，语音文本间转换子单元将步骤1中已储存的语音数据转化为文本数据；
步骤1.3，语义计算引擎单元对步骤1.2中的文本数据进行语义分析及计算，将文本数据转化成符合有正确合理语法和逻辑性的手语语言的文本形式，并将文本数据传输给手语语库；
步骤1.4，在手语语库寻找对应的手语动作动画进行组合，将手语动画结果传至结果输出端，由结果输出端传输给第二便携式终端；
选择步骤2，基于由第二便携式终端输入手语动画，第一便携式终端输出语音数据，具体方法是：
步骤2.1，听力或语言障碍人士通过第二便携式终端的摄像头向便携式终端输入手语动作，由手语捕捉引擎单元进行采集；
步骤2.2，手语捕捉引擎单元通过匹配手语语库对步骤2.1中的手语动作进行动作分析，判断出手语动作语言，并转化成文本信息，并将文本数据传输给语义计算引擎单元；
步骤2.3，语义计算引擎单元通过对文本信息的语义计算转化成符合有正确合理语法和逻辑性的自然语言的文本形式，并将文本信息传输给语音文本间转换子单元；
步骤2.4，语音文本间转换子单元将文本信息转换成语音信息，并通过音频处理引擎子单元将语音信息传至结果输出端，由结果输出端传输给第一便携式终端，通过第一便携式终端的音频设备播放出来。
在上述的基于语义计算的听力或语言障碍人士交流系统的方法，其特征在于，所述的选择步骤1.4中，若手语语库无步骤1.3中对应的手语动作动画，则手语捕捉引擎单元通过云端服务器寻找对应的手语动作动画后进行组合，将手语动画结果传至结果输出端，由结果输出端传输给第二便携式终端。
在上述的基于语义计算的听力或语言障碍人士交流系统的方法，其特征在于，所述的选择步骤2.2中，若手语语库无步骤2.1中对应的手语动作动画，则手语捕捉引擎单元通过云端服务器对步骤2.1中的手语动作动画进行动作分析，判断出手语动作语言，并将手语语言传输给语义计算引擎单元。
最后，两类终端结合的便携式终端其工作原理等同于第一类便携式终端和第二类便携式终端互相输入输出数据步骤的综合。
因此，本发明具有如下优点：将正常人所说的话转化为手语的图像显示，实现正常人能够无障碍的传达信息给听力或语言障碍人士，并可以实现将听力或语言障碍人士的手语播放出来，进一步方便了正常人与听力或语言障碍人士的交流。
附图说明
附图1是本发明的一种结构原理示意图。
附图2是本发明中采用两类终端结合的便携式终端的结构原理示意图。
具体实施方式
下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。
实施例：
本发明的基于语义计算的听力或语言障碍人士交流系统，包括两个便携式终端，即第一便携式终端以及第二便携式终端；以及同时与第一便携式终端和第二便携式终端连接的语音转换模块；语音转换模块包括依次相连的语音引擎单元、语义计算引擎单元以及手语捕捉引擎单元；所述手语捕捉引擎单元上还连接有手语语库，语音引擎单元包括依次连接的音频处理引擎子单元以及语音文本间转换子单元。
本发明还包括一个云端服务器，所述云端服务器与所述的手语捕捉引擎单元连接。
首先，介绍一下由正常人将语音通过本系统转换成手语后呈现给听力或语言障碍人士的方法流程：
包括以下步骤：
步骤1.1，音频处理引擎子单元通过第一便携式终端的语音输入单元捕捉到的正常人发音，将其识别后并储存为语音数据；
步骤1.2，语音文本间转换子单元将步骤1中已储存的语音数据转化为文本数据；
步骤1.3，语义计算引擎单元对步骤1.2中的文本数据进行语义分析及计算，将文本数据转化成符合有正确合理语法和逻辑性的手语语言的文本形式，并将文本数据传输给手语语库；
步骤1.4，在手语语库寻找对应的手语动作动画进行组合，将手语动画结果传至结果输出端，由结果输出端传输给第二便携式终端；
接下来，介绍一下由听力或语言障碍人士将正常人表达的语音通过手语表达给正常人的方法流程：
步骤2.1，听力或语言障碍人士通过第二便携式终端的摄像头向便携式终端输入手语动作，由手语捕捉引擎单元进行采集；
步骤2.2，手语捕捉引擎单元通过匹配手语语库对步骤2.1中的手语动作进行动作分析，判断出手语动作语言，并转化成文本信息，并将文本数据传输给语义计算引擎单元；
步骤2.3，语义计算引擎单元通过对文本信息的语义计算转化成符合有正确合理语法和逻辑性的自然语言的文本形式，并将文本信息传输给语音文本间转换子单元；
步骤2.4，语音文本间转换子单元将文本信息转换成语音信息，并通过音频处理引擎子单元将语音信息传至结果输出端，由结果输出端传输给第一便携式终端，通过第一便携式终端的音频设备播放出来。
最后，两类终端结合的便携式终端其工作原理等同于第一类便携式终端和第二类便携式终端互相输入输出数据步骤的综合。
另外，需要说明的是，若手语语库不能满足手语容量的存储，即超出计
算便携设备计算能力的部分，则将该部分上传至云端服务器，在云端进行计算处理并将结果返回给该装置；同时在云端也可以进行更复杂语义计算，并收集整理发布最新的语义字典以帮助系统自适应完善，同时对不同用户定制不同的语义词典。
涉及到具体步骤是：
在选择步骤1.4中，若手语语库无步骤1.3中对应的手语动作动画，则手语捕捉引擎单元通过云端服务器寻找对应的手语动作动画后进行组合，将手语动画结果传至结果输出端，由结果输出端传输给第二便携式终端。
或者在选择步骤2.2中，若手语语库无步骤2.1中对应的手语动作动画，则手语捕捉引擎单元通过云端服务器对步骤2.1中的手语动作动画进行动作分析，判断出手语动作语言，并将手语语言传输给语义计算引擎单元。
在选择步骤1，若在条件允许的情况下，可在云端服务运行，并将结果再第二类便携式设备输出。
在选择步骤2，若在条件允许的情况下，可在云端服务运行，并将结果再第一类便携式设备输出。
在云端服务运行包括步骤1.1至1.4、步骤2.1至2.4的所有运行进程。
最后，两类终端结合的便携式终端其工作原理等同于第一类便携式终端和第二类便携式终端互相输入输出数据步骤的综合。
本发明可以应用到以下领域：
应用1：通过本发明教师能够不经过手语训练即可对听力或语言障碍人士实行教育。
应用2：作为远程交流，通过本发明将其他学校老师上课的声音录制、
转化成图像，远程传输给听力或语言障碍人群学校做教育使用。
应用3：某些名人演讲亦可同时录制转化，让听力或语言障碍人们得到
相应的语义内容，最终达到加强交流的目的。
应用4：正常人通过本发明轻松理解听力或语言障碍人士的手语所表达
的意思，方便正常人和听力或语言障碍人士的交流。
应用5：听力或语言障碍人士通过本发明可在公开场合方便表达自己的
观点，参与更多方面的社会活动及政治生活。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
Claims (10)
1.一种基于语义计算的听力或语言障碍人士交流系统，其特征在于，
该系统包括便携式终端和基于云计算的云端服务器两部分。
2.根据权利要求1所述的便携式终端包括至少两个便携式终端，即第
一便携式终端以及第二便携式终端，或两类终端结合的便携式终端。
3.根据权利要求2所述的基于语义计算的听力或语言障碍人士交流系
统，其特征在于，所述第一类便携式终端包括依次相连的语音引擎单元、语义计算引擎单元以及手语语库。
4.根据权利要求2所述的基于语义计算的听力或语言障碍人士交流系
统，其特征在于，所述第二类便携式终端包括依次相连的语音引擎单元、语义计算引擎单元以及手语捕捉引擎单元。
5.根据权利要求2所述的基于语义计算的听力或语言障碍人士交流系
统，其特征在于，所述两类终端结合的便携式终端包括依次相连的语音引擎单元、语义计算引擎单元、手语语库以及手语捕捉引擎单元。
6.根据权利要求3或4或5所述的基于语义计算的听力或语言障碍人
士交流系统，其特征在于，所述的语音引擎单元包括依次连接的音频处理引擎子单元以及语音文本间转换子单元。
7.根据权利要求6所述的基于语义计算的听力或语言障碍人士交流系
统，其特征在于，还包括一个云端服务器，所述云端服务器与所述的相关计算单元连接。
8.一种权利要求1所述的基于语义计算的听力或语言障碍人士交流系
统的方法，其特征在于，包括以下两个个选择步骤：
选择步骤1，基于由第一便携式终端输入语音数据，第二便携式终端输出手语动画，具体方法是：
步骤1.1，音频处理引擎子单元通过第一便携式终端的语音输入单元捕捉到的正常人发音，将其识别后并储存为语音数据；
步骤1.2，语音文本间转换子单元将步骤1中已储存的语音数据转化为文本数据；
步骤1.3，语义计算引擎单元对步骤1.2中的文本数据进行语义分析及计算，将文本数据转化成符合有正确合理语法和逻辑性的手语语言的文本形式，并将文本数据传输给手语语库；
步骤1.4，在手语语库寻找对应的手语动作动画进行组合，将手语动画结果传至结果输出端，由结果输出端传输给第二便携式终端；
选择步骤2，基于由第二便携式终端输入手语动画，第一便携式终端输出语音数据，具体方法是：
步骤2.1，听力或语言障碍人士通过第二便携式终端的摄像头向便携式终端输入手语动作，由手语捕捉引擎单元进行采集；
步骤2.2，手语捕捉引擎单元通过匹配手语语库对步骤2.1中的手语动作进行动作分析，判断出手语动作语言，并转化成文本信息，并将文本数据传输给语义计算引擎单元；
步骤2.3，语义计算引擎单元通过对文本信息的语义计算转化成符合有正确合理语法和逻辑性的自然语言的文本形式，并将文本信息传输给语音文本间转换子单元；
步骤2.4，语音文本间转换子单元将文本信息转换成语音信息，并通过音频处理引擎子单元将语音信息传至结果输出端，由结果输出端传输给第一便携式终端，通过第一便携式终端的音频设备播放出来。
9.根据权利要求8所述的基于语义计算的听力或语言障碍人士交流系
统的方法，其特征在于，所述的选择步骤1.4中，若手语语库无步骤1.3中对应的手语动作动画，则手语捕捉引擎单元通过云端服务器寻找对应的手语动作动画后进行组合，将手语动画结果传至结果输出端，由结果输出端传输给第二便携式终端。
10.根据权利要求8所述的基于语义计算的听力或语言障碍人士交流
系统的方法，其特征在于，所述的选择步骤2.2中，若手语语库无步骤2.1中对应的手语动作动画，则手语捕捉引擎单元通过云端服务器对步骤2.1中的手语动作动画进行动作分析，判断出手语动作语言，并将手语语言传输给语义计算引擎单元。
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