基于语音端点检测的移动设备无障碍出行服务助手的研究与实现

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目前信息技术和智能手机的发展日新月异,人们日常生活中主要通过移动互联网获取服务。视障人群由于视觉方面的缺陷,在使用手机等移动设备时存在许多障碍,无法像健全人一样正常地获取服务,只能依靠听觉和触觉反馈等获取信息,通过说话来进行交流。视障人士的出行生活需求随着生活水平提高而增加。现在市场上的出行导航应用很少遵循"信息无障碍"开发规范,视障用户使用十分不便。所以为了满足视障人士对无障碍出行和生活服务的需求,开发一款无障碍的出行辅助助手就具有特别的意义。本文首先针对视障人群用户主要通过听觉和语音交流的特点,设计了一种基于语音端点检测改进算法的实时语音助手。该助手通过自动检测音频信号中的有效语音信号,通过语音识别服务将语音命令转换成文字,由关键字触发相应的任务,并经过语音合成将信息通过听觉反馈给用户。本文首次提出了将多帧频带方差比率和短时能量结合判决语音端点的算法,不需要点击按钮启动语音识别,而是自动检测有效语音的起点和终点,不仅大大减少了点击操作复杂程度,而且能提升用户的操作效率。此外在其他交互界面,增加了专为视障人士设计优化的语音反馈提示,帮助用户更直观地理解信息。其次,针对视障人群出行难的问题,本文设计了以定位、导航为基础功能的无障碍出行功能。为了方便视障用户出行以及建立自己的感知地图,用户可以对地点添加文本描述进行标记,再次到达此位置系统自动播报该描述,本文对搜索过程作了优化,对定位频率作了动态自适应调整,以增加搜索的效率。用户可以根据当前位置查询周围的地点环境。同时设计了生活场所无障碍友善度的评价系统,任何残疾人用户可以在出行时对某地点评价,本文利用层次分析法和威尔逊区间法设计了权重确定和评分计算方法,也能根据名称、类别等查询相应的地点及其友善度评分,方便视障用户出行时选择更友好的场所生活,丰富完善感知地图的细节和数据。最后,本文在以上研究的基础上实现了 Android平台的基于语音端点检测改进算法的无障碍出行服务助手,与传统的一些实现方法做了对比实验和分析。
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