CN111839585A - 一种用于前列腺介入治疗的超声探头语音控制方法及系统 - Google Patents

一种用于前列腺介入治疗的超声探头语音控制方法及系统 Download PDF

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CN111839585A CN202010660598.2A CN202010660598A CN111839585A CN 111839585 A CN111839585 A CN 111839585A CN 202010660598 A CN202010660598 A CN 202010660598A CN 111839585 A CN111839585 A CN 111839585A
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杨健智
左思浩
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Foshan Baikang Robot Technology Co ltd
Harbin University of Science and Technology
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Foshan Baikang Robot Technology Co ltd
Harbin University of Science and Technology
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Abstract

本发明涉及医疗探测导航设备领域，公开了一种用于前列腺介入治疗的超声探头语音控制方法及系统，包括以下步骤：1)实时接收医生输入的语音控制信号；2)对所述语音控制信号预处理，并进行语音去噪和语音特征获取；3)将所述语音特征与存储的特征模型进行匹配，并获取匹配结果；4)根据所述匹配结果提取超声探头控制信号，进而控制超声探头完成指定的动作；通过本发明的语音控制方法及系统，医生在进行前列腺介入治疗时，能在一定范围内对超声探头实现非接触式控制，降低了治疗过程中发生感染的风险，还使得超声探头的控制更加简单和方便，同时加入语音去噪技术，能够有效提高系统的语音识别率，保证系统的可靠性。

Description

一种用于前列腺介入治疗的超声探头语音控制方法及系统
技术领域
本发明涉及医疗检测设备领域，具体涉及一种用于前列腺介入治疗的超声探头语音控制方法及系统。
背景技术
相关资料表明，近年来我国前列腺癌新发患者的年复合增长率约为5％，前列腺癌患者数量在迅速增加，因此针对前列腺癌的有效治疗面临日益严峻的挑战。目前临床上较为常用的治疗方法之一是前列腺近距离放射性治疗术，医生将超声探头放入直肠中，根据超声图像手动调整粒子植入器并将放射性粒子植入到目标靶点内灭杀癌细胞。治疗过程中，超声探头的位姿调整依赖医生手动操作，调整时产生的抖动会导致粒子植入精度的降低和患者不适，近距离接触式操作还可能提高感染的风险，而且调整超声探头的同时还要进行粒子植入，所以该手术需要多名医生配合完成，容易引起医生疲劳和造成人员浪费。
针对以上问题，现有技术中提出了使用计算机或机器人控制系统辅助医生完成超声探头的位姿调整，但是计算机控制系统依然需要额外的医护人员在控制面板中完成操控，而机器人控制系统的价格较为昂贵并且智能化程度又难以满足实际的临床要求；除此之外，不管是使用计算机控制系统，还是使用机器人控制系统，医生对超声探头的控制仍然不够简单和方便。
发明内容
为了克服上述所指的现有技术中的不足之处，本发明提供一种用于前列腺介入治疗的超声探头语音控制方法及系统，能够通过语音控制超声探头的位姿调整，使得医生可以远程对超声探头实现简单方便的操控。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的。
一种用于前列腺介入治疗的超声探头语音控制方法，超声探头由电机驱动，其特征在于，包括：
实时接收医生输入的语音控制信号；
对所述语音控制信号预处理，并进行语音去噪和语音特征获取；
将所述语音特征与存储的特征模型进行匹配，并获取匹配结果；
根据所述匹配结果提取超声探头控制信号，进而控制超声探头完成指定的动作。
优选地，所述实时接收医生输入的语音控制信号之前，包括：
根据所述语音控制信号预先构建语音特征模型，其中所述语音控制信号属于非特定人声语音控制信号，其全部内容分别是前进、后退、上仰、下俯、左偏、右偏、正旋、逆旋；
根据所述语音控制信号预先设置超声探头控制信号，其中的控制内容应该包括超声探头驱动电机的旋转方向、脉冲数和脉冲频率，并且超声探头控制信号与超声探头驱动电机之间一一对应的关系。
优选地，所述脉冲数，包括：
设置的脉冲数应当满足不同位姿调整时超声探头需要完成的最小位移。
优选地，所述语音控制信号预处理，并进行语音去噪和语音特征获取，包括：
在所述语音信号处理模块的预处理单元、去噪单元和特征获取单元中，分别完成所述语音控制信号的预处理、去噪和特征获取，其中所述语音控制信号需要在预处理时依次完成防混叠滤波、采样量化、预加重、分帧加窗和频谱分析。
优选地，所述语音控制信号的去噪包括：
在去噪单元中，对预处理后获得的频域信号使用谱减法进行去噪。
优选地，所述语音特征与存储的特征模型进行匹配，并获取匹配结果，包括：
所述语音控制信号匹配重合度最高的语音特征模型，就认定为匹配结果。
优选地，所述超声探头控制信号，包括：
超声探头控制信号由匹配单元传递给控制模块，然后控制对应的超声探头按照设定的旋转方向、脉冲数和脉冲频率完成位姿调整。
一种用于前列腺介入治疗的超声探头语音控制系统，其特征在于，包括：
语音信号采集模块，用于采集语音控制信号；
语音信号处理模块，用于处理所述语音控制信号，获取语音控制信号匹配结果，并根据所述匹配结果提取和发送超声探头控制信号；
I/O口模块，用于查看和设置语音特征模型和超声探头控制信号；
控制模块，用于接收所述超声探头控制信号，并控制所述驱动电机，调整超声探头的位姿；
电源模块，用于提供所述超声探头语音控制系统需要的电能。
优选地，所述语音信号处理模块，包括：
预处理单元，用于完成所述语音控制信号预处理，将所述语音控制信号从时域信号变为频域信号；
去噪单元，用于对所述语音控制信号进行语音去噪；
特征获取单元，用于对所述语音控制信号进行端点检测和特征提取；
训练单元，用于接收先验信号特征，并根据所述先验信号特征构建语音特征模型；
存储单元，具有语音特征模型库和超声探头控制信号库，分别用于存放语音特征模型和超声探头控制信号；
匹配单元，用于将实时获取的语音控制信号特征与所述存储单元中的语音特征模型进行匹配，获取匹配结果，并根据所述匹配结果从所述存储单元中提取超声探头控制信号。
优选地，所述控制模块，包括：
微控制单元，用于接收所述超声探头控制信号，并将所述超声探头控制信号的脉冲数转换成角位移；
超声探头，用于完成前列腺组织的超声检测，获取超声导航图像；
驱动单元，包含四个驱动电机，分别用于驱动所述超声探头完成前进和后退、上仰和下俯、左偏和右偏、正旋和逆旋的位姿调整。
本发明提供的一种用于前列腺介入治疗的超声探头语音控制方法及系统，通过实时接收医生输入的语音控制信号，然后对所述语音控制信号进行预处理，并进行语音去噪和语音特征获取，再将所述语音特征与存储的特征模型进行匹配，并获取匹配结果，最后根据所述匹配结果提取超声探头控制信号，进而控制超声探头完成指定的动作。由此，从而使得医生可以对超声探头实现非接触式控制降低污染风险，避免了手动操作带来的影响，并且超声探头的调整无需专门的人员来完成，控制过程简单方便，而去噪算法的加入则提高了语音识别率，保证了系统可靠性。
附图说明
为了易于说明，本发明由下述的具体实施及附图作以详细描述。
图1是本发明的超声探头语音控制方法原理流程图。
图2是本发明的谱减法去噪流程图。
图3是本发明的超声探头语音控制系统模块示意图。
图4是本发明的语音信号处理模块示意图。
图5是本发明的语音控制超声探头整体流程图。
具体实施方式
为使本技术领域的人员更好地理解本发明实施例的技术方案，并使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、详细地说明。显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的全部其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1，如图1所示，是本发明的超声探头语音控制方法原理流程图，具体包括：
步骤S101，实时接收医生输入的语音控制信号；
步骤S102，对所述语音控制信号预处理，并进行语音去噪和语音特征提取；
步骤S103，将所述语音特征与存储的特征模型进行匹配，并获取匹配结果；
步骤S104，根据所述匹配结果提取超声探头控制信号，进而控制超声探头完成指定的动作。
本发明实施例中，超声探头语音控制系统处于实时语音控制模式，在该模式下，所采集的语音控制信号都是为了完成超声探头的位姿调整。
步骤S101接收的语音控制信号可以是混杂了噪声的语音控制信号，但是所述语音控制信号的内容必须属于“前进、后退、上仰、下俯、左偏、右偏、正旋、逆旋”这八种语音控制指令。
步骤S102所述语音控制信号被接收后将依次完成预处理、去噪和特征提取，最终变成含噪较少的语音特征，其中所述噪声主要是由超声探头语音控制系统产生的周期性噪声和宽带噪声。
在步骤S103把所述语音特征和预先构建的语音特征模型进行匹配，在进行特征匹配时，匹配重合度最高的语音特征模型将被视为匹配结果。
具体地，所述语音特征包含但不限于语音的对数能量参数和动态差分参数。
由于语音特征模型与超声探头控制信号具有一一对应的关系，所以步骤S104中超声探头语音控制系统将根据所述匹配结果从存储单元中提取对应的超声探头控制信号，并根据所述超声探头控制信号完成超声探头特定的位姿调整。
优选地，在图1所示的超声探头语音控制方法原理的基础上，如图2所示，是本发明的谱减法去噪流程图，具体包括：
步骤S201，超声探头位置初始化；
步骤S202，接收语音控制信号；
步骤S203，语音信号预处理；
步骤S204，获取信号幅值，并对信号幅值进行二次方计算；
步骤S205，获取前导无语段信号的平均能量值；
步骤S206，获取信号相角，并且保存不变；
步骤S207，设定过减因子a和增益补偿因子b，并计算出去噪后的幅值二次方值；
步骤S208，对幅值二次方值进行开方，结合信号相角，构建出去噪后的频域信号。
本发明实施例中，步骤S203具体的预处理流程依次是：防混叠滤波、采样量化、预加重、分帧加窗和频谱分析。
具体地，接收到的语音控制信号是一种模拟信号，可以表达为x(n)，n表示时间序列的长度。对所述模拟信号进行防混叠滤波，能去除一部分的周期性噪声，然后再经过采样量化、预加重和分帧加窗处理后，所述模拟信号就变成了离散的数字信号，所述数字信号还是时域信号，因此，所述时域信号可以用xi(N)来表示，其中N是帧长。对所述时域信号进行基于离散傅里叶变换的频谱分析，则可以将所述时域信号转换成频域信号，并且所述频域信号可以用如下公式表示：
Figure BDA0002578410680000031
其中，j表示复数虚部，所以xi(k)是一个复数公式。此外，k＝1,2,3,4,…,N-1
在公式(1)的基础上，步骤S204获取所述频域信号的幅值，所述幅值大小具体可以表示为|xi(k)|，然后对所述幅值进行二次方计算，即|xi(k)|2。
根据步骤S204获得的幅值二次方值，步骤S205获取前导无语段信号的平均能量值，即是噪声段的平均能量值。
具体地，噪声段的平均能量值可以用如下公式表示：
Figure BDA0002578410680000032
其中，NIS表示帧数。在该超声探头语音控制系统中，设定每个前导无声段的时长为IS，结合步骤S203中预处理信号时设定的帧长N，通过时长IS除以帧长N，即可获得帧数NIS。
此外，在公式(1)的基础上，步骤S206获取所述频域信号的信号相角，所述信号相角可以用如下公式表示：
Figure BDA0002578410680000033
其中，Imxi(k)表示复数公式xi(k)的虚部，Rexi(k)表示复数公式xi(k)的实部。
在步骤S203和步骤S204的基础上，步骤S207中需要设定过减因子a和增益补偿因子b用以减少宽带谱峰的幅度，从而去除一部分信号中存在的宽带噪声，过减因子a的设定范围应该满足：a≥1，而增益补偿因子b的设定范围应该满足：0＜b≤1，并在满足所述设定范围的条件下，获取去噪后的幅值二次方值，具体可用如下公式表示：
Figure BDA0002578410680000034
在步骤S208中，将去噪后的幅值二次方值进行开方，考虑到语音信号相位不灵敏的特征，所以直接结合步骤S206中获得的信号相角，就可以构建出去噪后的频域信号，从而完成整个信号去噪的过程，减少了语音控制信号中存在的周期性噪声和宽带噪声。
如图3所示，是本发明的超声探头语音控制系统模块示意图，具体包括：
语音信号采集模块301，用于采集语音控制信号；
语音信号处理模块302，用于处理所述语音控制信号，获取语音控制信号匹配结果，并根据所述匹配结果提取和发送超声探头控制信号；
I/O口模块303，用于查看和设置语音特征模型和超声探头控制信号；
控制模块304，用于接收所述超声探头控制信号，并控制所述驱动电机，调整超声探头的位姿；
电源模块305，用于提供所述超声探头语音控制系统需要的电能。
具体地，所述控制模块304还包括：
微控制单元3041，用于接收所述超声探头控制信号并驱动电机完成旋转动作；
驱动单元3042，包含四个驱动电机，分别用于驱动超声探头完成前进和后退、上仰和下俯、左偏和右偏、正旋和逆旋的位姿调整；
超声探头3043，用于完成前列腺组织的超声检测，获取超声导航图像。
本发明实施例中，语音信号采集模块301可包含一个或多个麦克风，也可以是其他声音采集硬件。当超声探头语音控制系统启动后，语音信号采集模块301将不间断地采集语音控制信号，并将所述语音控制信号传递给语音信号处理模块302。
在语音信号处理模块302中，所述语音控制信号会完成预处理、去噪、特征获取和匹配，然后语音信号处理模块302会根据匹配结果，将超声探头控制信号传递给控制模块304，其中超声探头控制信号与所述匹配结果具有一一对应的关系。
控制模块304的微控制单元3041负责接收所述超声探头控制信号，并将所述超声探头控制信号中的脉冲数转换成角位移后，按照所述超声探头控制信号中的旋转方向、角位移和脉冲频率，命令驱动单元3042中的驱动电机转动，其中超声探头控制信号与所述电机具有一一对应的关系，每一个超声探头控制信号只能驱动一个与之对应的电机完成一次特定的动作。其中所述微控制单元3041包括多种具有逻辑运算和处理功能的处理单元，还包括有四个电机驱动器。
所述四个驱动电机之间的转动没有固定的顺序关系，但是超声探头的位姿调整过程中，不允许两个及两个以上电机同时工作。
此外，本发明实施例中，I/O口模块303可以用来更改超声探头语音控制系统的工作模式，当I/O口模块303启动时，所述超声探头语音控制系统处于信号设置模式，当I/O口模块303关闭时，所述超声探头语音控制系统处于实时语音控制模式。
具体地，当所述I/O口模块303处于信号设置模式时，可以用来查看已经构建好的语音特征模型，还可以用来设定和更改超声探头控制信号中的参数：旋转方向、脉冲数和脉冲频率，并且可以设置语音特征模型和超声探头控制信号的对应关系、超声探头控制信号和四个驱动电机的对应关系。
优选地，在图3所示的超声探头语音控制系统的基础上，如图4所示，是本发明的语音信号处理模块示意图，具体包括：
预处理单元3021，用于完成所述语音控制信号预处理，将所述语音控制信号从时域信号变为频域信号；
去噪单元3022，用于对所述语音控制信号进行语音去噪；
特征获取单元3023，用于对所述语音控制信号进行端点检测和特征提取；
训练单元3024，用于接收先验信号特征，并根据所述先验信号特征构建语音特征模型；
存储单元3025，用于存放语音特征模型和超声探头控制信号；
匹配单元3026，用于将实时获取的语音控制信号特征与所述存储单元中的语音特征模型进行匹配，获取匹配结果，并根据所述匹配结果从所述存储单元中提取超声探头控制信号。
具体地，所述存储单元3025还包括：
语音特征模型库30251，用于存放语音特征模型，语音特征模型用于完成语音匹配；
超声探头控制信号库30252，用于存放超声探头控制信号，超声探头控制信号用于完成超声探头的位姿调整；
本发明实施例中，当I/O口模块303启动时，超声探头语音控制系统进入了信号设置模式。所述信号设置模式，需要在进行前列腺介入治疗之前完成。医生依次发出语音控制信号，超声探头语音控制系统每接收一个语音控制信号，则构建一个与之对应的语音特征模型，直到八个语音控制信号的语音特征模型都构建完成为止。
具体地，信号设置的步骤如下：医生发出一个语音控制指令；所述语音信号采集模块301采集所述语音控制信号，并将所述语音控制信号传递给语音信号处理模块302；在语音信号处理模块302接收到所述语音控制信号后，首先将其传入预处理单元3021，进行防混叠滤波、采样量化、预加重、分帧加窗和频谱分析等处理，将所述语音控制信号从模拟信号转换成数字信号中的频域信号，然后再将所述频域信号传递给去噪单元3022；在去噪单元3022中，使用谱减法对所述频域信号进行去噪处理，从而完成信号去噪，接着把去噪后的频域信号传递给特征获取单元3023；特征获取单元3023对所述频域信号进行端点检测，然后提取所述去噪后的频域信号的语音特征，并将将所述语音特征作为先验信号特征传递给训练单元3024；训练单元3024根据所述先验信号特征构建语音特征模型，最后把构建好的语音特征模型存放在存储单元3025的语音特征模型库30251中；通过I/O口模块303，医生根据语音特征模型，在超声探头控制信号库30252中设置超声探头控制信号的参数，然后设置语音特征模型和超声探头控制信号之间的对应关系、超声探头控制信号和四个驱动电机之间的对应关系。其中，所述超声探头控制信号参数的脉冲数，应当满足位姿调整时超声探头需要的最小位移。
重复上述的具体步骤，医生可以依次构建所需全部语音控制信号的语音特征模型，设定与所述语音特征模型一一对应的超声探头控制信号的参数，并设置超声探头控制信号和四个驱动电机之间的对应关系。
进一步地，所述超声探头语音控制系统属于非特定人声语音控制系统，所述语音控制信号属于非特定人声语音控制信号，但是参与构建语音特征模型的人员越多、构建语音特征模型的次数越多，则所述超声探头语音控制系统的语音识别率越高、可靠性也越高。
此外，在另一个发明实施例中，当I/O口模块303关闭时，超声探头语音控制系统进入了实时语音控制模式，此模式一般用在前列腺介入治疗时。在进行前列腺介入治疗时，医生发出一个语音控制指令；所述语音信号采集模块301采集所述语音控制信号，并将所述语音控制信号传递给语音信号处理模块302；语音信号处理模块302接收到所述语音控制信号后，首先将其传入预处理单元3021，进行防混叠滤波、采样量化、预加重、分帧加窗和频谱分析，将所述语音控制信号从模拟信号转换成数字信号中的频域信号，然后再将所述频域信号传递给去噪单元3022；去噪单元3022中，使用谱减法对所述频域信号进行去噪处理，从而完成信号去噪，接着把去噪后的频域信号传递给特征获取单元3023；特征获取单元3023对所述频域信号进行端点检测，然后提取所述去噪后的频域信号的语音特征，将所述语音特征作为实时信号特征传递给匹配单元3026；匹配单元3026接收到所述实时语音特征后，存储单元3025的语音特征模型库30251依次发送所有语音特征模型到匹配单元3026中，匹配单元3026将接收到的语音特征模型与所述实时信号特征依次进行匹配，然后匹配单元3026将匹配结果反馈给存储单元3025，存储单元3025根据接收到的匹配结果，从超声探头控制信号库30252中提取出与所述语音特征模型一一对应的超声探头控制信号，并将该超声探头控制信号反馈给匹配单元3026，匹配单元3026接收到超神探头控制信号后，将所述超声探头控制信号传递给控制模块304，最终完成超声探头的位姿调整。
如图5所示，是本发明的语音控制超声探头整体流程图，具体包括：
步骤S501，超声探头位置初始化；
步骤S502，接收语音控制信号；
步骤S503，语音信号预处理，进行去噪和特征提取；
步骤S504，与特征模型库匹配；
步骤S505，检测匹配结果是否为“前进”，如果匹配结果是“前进”，则在超声探头控制信号库中，提取出和语音特征模型一一相对应的超声探头控制信号，驱动超声探头前进，然后返回步骤S502，否则执行步骤S506；
步骤S506，检测匹配结果是否为“后退”，如果匹配结果是“后退”，则在超声探头控制信号库中，提取出和语音特征模型一一相对应的超声探头控制信号，驱动超声探头后退，然后返回步骤S502，否则执行步骤S507；
步骤S507，检测匹配结果是否为“上仰”，如果匹配结果是“上仰”，则在超声探头控制信号库中，提取出和语音特征模型一一相对应的超声探头控制信号，驱动超声探头上仰，然后返回步骤S502，否则执行步骤S508；
步骤S508，检测匹配结果是否为“下俯”，如果匹配结果是“下俯”，则在超声探头控制信号库中，提取出和语音特征模型一一相对应的超声探头控制信号，驱动超声探头下俯，然后返回步骤S502，否则执行步骤S509；
步骤S509，检测匹配结果是否为“左偏”，如果匹配结果是“左偏”，则在超声探头控制信号库中，提取出和语音特征模型一一相对应的超声探头控制信号，驱动超声探头左偏，然后返回步骤S502，否则执行步骤S510；
步骤S510，检测匹配结果是否为“右偏”，如果匹配结果是“右偏”，则在超声探头控制信号库中，提取出和语音特征模型一一相对应的超声探头控制信号，驱动超声探头右偏，然后返回步骤S502，否则执行步骤S511；
步骤S511，检测匹配结果是否为“正旋”，如果匹配结果是“正旋”，则在超声探头控制信号库中，提取出和语音特征模型一一相对应的超声探头控制信号，驱动超声探头正旋，然后返回步骤S502，否则执行步骤S512；
步骤S512，检测匹配结果是否为“逆旋”，如果匹配结果是“逆旋”，则在超声探头控制信号库中，提取出和语音特征模型一一相对应的超声探头控制信号，驱动超声探头逆旋，然后返回步骤S502，否则直接返回步骤S502；
本发明实施例中，不断重复上述步骤S502至S512即可达到语音控制超声探头的目的，实现超声探头的位姿调整。
而超声探头的位姿调整过程中，医生每一次只可以发出一个语音控制信号来完成一次超声探头位姿调整动作，在所述位姿调整动作未完成时，医生即使发出其他语音控制信号并被超声探头语音控制系统所采集，也无法操控超声探头。
综上所述，通过本发明所提供的一种用于前列腺介入治疗的超声探头语音控制方法及系统，医生可以使用语音指令对超声探头进行控制，控制过程简单、方便和稳定，一个医生即可同时完成前列腺粒子植入和超声探头的位姿调整，减轻了医生的工作负担，避免了人员浪费，而且非接触的控制还能降低感染的风险，语音去噪技术的加入则提高了超声探头语音控制系统的语音识别率，进而保证了系统可靠性。
以上内容是结合具体地实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不应认定本发明的具体实施只局限于以上说明。对于本技术领域的技术人员而言，在不脱离本发明构思的前提下，所作出的若干不具有创造性劳动的变形或替换，均应视为由本发明所提交的权利要求确定的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于前列腺介入治疗的超声探头语音控制方法，超声探头由电机驱动，其特征在于，包括：
实时接收医生输入的语音控制信号；
对所述语音控制信号预处理，并进行语音去噪和语音特征获取；
将所述语音特征与存储的特征模型进行匹配，并获取匹配结果；
根据所述匹配结果提取超声探头控制信号，进而控制超声探头完成指定的动作。
2.根据权利要求1所述的用于前列腺介入治疗的超声探头语音控制方法，其特征在于，所述实时接收医生输入的语音控制信号之前，包括：
根据所述语音控制信号预先构建语音特征模型，其中所述语音控制信号属于非特定人声语音控制信号，其全部内容分别是前进、后退、上仰、下俯、左偏、右偏、正旋、逆旋；
根据所述语音控制信号预先设置超声探头控制信号，其中的控制内容应该包括超声探头驱动电机的旋转方向、脉冲数和脉冲频率，并且超声探头控制信号与超声探头驱动电机之间一一对应的关系。
3.根据权利要求2所述的用于前列腺介入治疗的超声探头语音控制方法，其特征在于，所述脉冲数，包括：
设置的脉冲数应当满足不同位姿调整时超声探头需要完成的最小位移。
4.根据权利要求1所述的用于前列腺介入治疗的超声探头语音控制方法，其特征在于，所述语音控制信号预处理，并进行语音去噪和语音特征获取，包括：
在所述语音信号处理模块的预处理单元、去噪单元和特征获取单元中，分别完成所述语音控制信号的预处理、去噪和特征获取，其中所述语音控制信号需要在预处理时依次完成防混叠滤波、采样量化、预加重、分帧加窗和频谱分析。
5.根据权利要求4所述的用于前列腺介入治疗的超声探头语音控制方法，其特征在于，所述语音控制信号的去噪包括：
在去噪单元中，对预处理后获得的频域信号使用谱减法进行去噪。
6.根据权利要求1所述的用于前列腺介入治疗的超声探头语音控制方法，其特征在于，所述语音特征与存储的特征模型进行匹配，并获取匹配结果，包括：
所述语音控制信号匹配重合度最高的语音特征模型，就认定为匹配结果。
7.根据权利要求1所述的用于前列腺介入治疗的超声探头语音控制方法，其特征在于，所述超声探头控制信号，包括：
超声探头控制信号由匹配单元传递给控制模块，然后控制对应的超声探头按照设定的旋转方向、脉冲数和脉冲频率完成位姿调整。
8.一种用于前列腺介入治疗的超声探头语音控制系统，其特征在于，包括：
语音信号采集模块，用于采集语音控制信号；
语音信号处理模块，用于处理所述语音控制信号，获取语音控制信号匹配结果，并根据所述匹配结果提取和发送超声探头控制信号；
I/O口模块，用于查看和设置语音特征模型和超声探头控制信号；
控制模块，用于接收所述超声探头控制信号，并控制所述驱动电机，调整超声探头的位姿；
电源模块，用于提供所述超声探头语音控制系统需要的电能。
9.根据权利要求8所述的用于前列腺介入治疗的超声探头语音控制系统，其特征在于，所述语音信号处理模块，包括：
预处理单元，用于完成所述语音控制信号预处理，将所述语音控制信号从时域信号变为频域信号；
去噪单元，用于对所述语音控制信号进行语音去噪；
特征获取单元，用于对所述语音控制信号进行端点检测和特征提取；
训练单元，用于接收先验信号特征，并根据所述先验信号特征构建语音特征模型；
存储单元，具有语音特征模型库和超声探头控制信号库，分别用于存放语音特征模型和超声探头控制信号；
匹配单元，用于将实时获取的语音控制信号特征与所述存储单元中的语音特征模型进行匹配，获取匹配结果，并根据所述匹配结果从所述存储单元中提取超声探头控制信号。
10.根据权利要求8所述的用于前列腺介入治疗的超声探头语音控制系统，其特征在于，所述控制模块，包括：
微控制单元，用于接收所述超声探头控制信号，并将所述超声探头控制信号的脉冲数转换成角位移；
超声探头，用于完成前列腺组织的超声检测，获取超声导航图像；
驱动单元，包含四个驱动电机，分别用于驱动所述超声探头完成前进和后退、上仰和下俯、左偏和右偏、正旋和逆旋的位姿调整。
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