语言识别系统技术方案

本发明专利技术公开了一种语言识别系统，包括：柔性基底，其上设有：柔性电极模块，包括表面电极和导线，表面电极和导线均设置于柔性基底上，导线的一端与表面电极相连，且适于采集并传输喉部肌肉运动产生的肌电信号；柔性电路模块，包括柔性电路板和柔性封装材料、供电部，柔性电路板设置于柔性基底上，柔性封装材料设置于柔性电路板上，柔性电路板包括数据采集电路和无线传输部，数据采集电路与导线的另一端相连，无线传输部与数据采集电路相连，且适于接收、处理并传输肌电信号，供电部为柔性电路板供电；信号识别模块，与无线传输部相连，且适于对经柔性电路模块处理并传输的肌电信号做信号清理、特征提取和语言识别。

Language recognition system

【技术实现步骤摘要】
语言识别系统
本专利技术属于语言识别
，具体而言，本专利技术涉及语言识别系统。
技术介绍
语音识别是通过采集人说话的语音，并对语音做信号分析的方法。目前的语言识别均需通过采集人声，而在一些不便于发出声音的场合，需要具备无声传输信息的功能，如士兵之间的无声信息传输。人体在发声时，嘴部运动会带动喉部肌肉伸缩，此时，并不需要发出声音，仅作出与发声相同的口型时，喉部肌肉便会产生相应运动，主要为舌骨上肌群和舌骨下肌群，由于不同的口型对应的喉部肌肉运动不同，因此，通过分析喉部肌肉产生的肌电信号即可实现对应语言的识别。现有技术中有使用传统电极检测下颚两侧肌肉的肌电信号，实现下颚、舌部、喉部运动的检测。但传统电极体积大，无法测量体表狭小或曲率大的区域的肌电信号，如喉部位置，且无法长时间穿戴，无法实现喉部肌电信号的实时检测，且因信号传输问题导致整个系统适应性差。因此，现有语言识别技术有待进一步改进。
技术实现思路
本专利技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本专利技术的一个目的在于提出一种语言识别系统。该系统具备完全贴合皮肤的包含柔性电极模块和柔性电路模块的柔性器件整体，可舒适、长时间地佩戴而不脱落，且整体透明度高、隐蔽性好、不显眼，适于运动场景；同时该系统仅利用喉部肌电信号、无需发声即可实现语言识别功能。在本专利技术的一个方面，本专利技术提出了一种语言识别系统，根据本专利技术的实施例，该系统包括：柔性基底，所述柔性基底上设有：柔性电极模块，所述柔性电极模块包括表面电极和导线，所述表面电极和所述导线均设置于所述柔性基底上，所述导线的一端与所述表面电极相连，且适于采集并传输喉部肌肉运动产生的肌电信号；柔性电路模块，所述柔性电路模块包括柔性电路板和柔性封装材料、供电部，所述柔性电路板设置于所述柔性基底上，所述柔性封装材料设置于所述柔性电路板上，所述柔性电路板包括数据采集电路和无线传输部，所述数据采集电路与所述导线的另一端相连，所述无线传输部与所述数据采集电路相连，且适于接收、处理并传输所述肌电信号，所述供电部为所述柔性电路板供电；信号识别模块，所述信号识别模块与所述无线传输部相连，且适于对经所述柔性电路模块处理并传输的所述肌电信号做信号清理、特征提取和语言识别。根据本专利技术实施例的语言识别系统，该系统的柔性电极模块和柔性电路模块均设于柔性基底上，整体具备柔性，适于贴于人体喉部位置，人的嘴部在做出话语对应的口型时，尽管不发出声音，但会带动喉部肌肉运动，表面电极可采集喉部肌肉运动产生的肌电信号，且本申请柔性电极模块中的表面电极相比于传统电极，厚度显著降低，可以较好地贴合表皮，实现对表皮小区域、大曲率、大变形位置的肌电信号的采集；通过导线可将上述肌电信号送至柔性电路板中的数据采集电路，且本申请中柔性电极模块中的导线可以大幅提高表面电极的可延展性；进一步的，在柔性电路模块中，数据采集电路接收导线传输的肌电信号，并对接收到的肌电信号进行处理，且通过无线传输部进行传输，实现可穿戴功能，并适应于运动状态等传统电极无法适用的场合，同时，供电部为柔性电路板供电，适合可穿戴应用；柔性电路板本身具备可弯曲性，柔性封装材料封装于柔性电路板的外表面，不仅可起到保护的作用，还使柔性电路模块整体结构具有更好的柔性；信号识别模块可对无线传输部传输的经处理后的肌电信号做信号清理、特征提取和语言识别，最终实现语言识别。由此，该系统具备完全贴合皮肤的包含柔性电极模块和柔性电路模块的柔性器件整体，可舒适、长时间地佩戴而不脱落，且整体透明度高、隐蔽性好、不显眼，适于运动场景；同时该系统仅利用喉部肌电信号、无需发声即可实现语言识别功能。另外，根据本专利技术上述实施例的语言识别系统还可以具有如下附加的技术特征：在本专利技术的一些实施例中，所述表面电极和所述导线均包括垫片层和导电层，且所述导线的所述垫片层与所述表面电极的所述垫片层相连，所述导线的所述导电层与所述表面电极的所述导电层相连，所述垫片层设置于所述柔性基底上，所述导电层设置于所述垫片层上；所述导线还包括保护层，所述保护层设于所述导线的所述导电层上。在本专利技术的一些实施例中，所述导线的所述垫片层与所述表面电极的所述垫片层一体成型，所述导线的所述导电层与所述表面电极的所述导电层一体成型。在本专利技术的一些实施例中，所述导线的所述垫片层和所述导电层、所述保护层的形状相同。在本专利技术的一些实施例中，所述表面电极的所述垫片层和所述导电层的形状相同。在本专利技术的一些实施例中，所述导线在所述柔性基底上呈蜿蜒状延伸。在本专利技术的一些实施例中，所述表面电极具有丝状蜿蜒结构。在本专利技术的一些实施例中，所述柔性基底的厚度为50-300μm。在本专利技术的一些实施例中，所述表面电极的所述垫片层和所述导线的所述垫片层的厚度分别独立地为3-50μm。在本专利技术的一些实施例中，所述表面电极的所述导电层和所述导线的所述导电层的厚度分别独立的为85-320nm。在本专利技术的一些实施例中，所述保护层的厚度为3-50μm。在本专利技术的一些实施例中，所述垫片层和所述保护层的材质为聚酰亚胺。在本专利技术的一些实施例中，所述柔性基底和所述柔性电极模块的总厚度为50-500μm。在本专利技术的一些实施例中，所述表面电极和所述导线中的导电层均包括第一金属层和第二金属层，所述第一金属层设于所述表面电极的所述垫片层和所述导线的所述垫片层上，所述第二金属层设置于所述第一金属层上，所述导线的保护层设置于所述导线的所述第二金属层上。在本专利技术的一些实施例中，所述表面电极中的所述第一金属层和所述导线中的所述第一金属层的厚度分别独立地为5-20nm。在本专利技术的一些实施例中，所述表面电极中的所述第二金属层和所述导线中的所述第二金属层的厚度分别独立地为80-300nm。在本专利技术的一些实施例中，所述第一金属层为铬金属层，所述第二金属层为金金属层。在本专利技术的一些实施例中，所述柔性封装材料和所述柔性基底的材质分别独立地选自由聚氨酯膜和丙烯酸粘结剂组成的敷料、聚酰亚胺膜、聚二甲基硅氧烷、水凝胶中的至少之一。在本专利技术的一些实施例中，所述柔性电路板的厚度为0.1-0.5mm。在本专利技术的一些实施例中，所述柔性电路板和所述柔性封装材料、所述柔性基底形成的整体厚度为0.5-1.5mm。在本专利技术的一些实施例中，所述数据采集电路包括依次相连的仪表放大电路、高通滤波电路、低通滤波电路、ADC采集电路，所述仪表放大电路与所述导线的另一端相连，且所述数据采集电路还包括驱动电路，所述驱动电路与所述仪表放大电路相连。在本专利技术的一些实施例中，所述无线传输部选自蓝牙、近场通信、无线宽带中的至少之一。在本专利技术的一些实施例中，所述供电部为锂电池，所述锂电池的厚度小于0.5mm。在本专利技术的一些实施例中，所述信号识别模块利用声学模型和/或神经网络模型实现识别功能。本专利技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种语言识别系统，其特征在于，包括：/n柔性基底，所述柔性基底上设有：/n柔性电极模块，所述柔性电极模块包括表面电极和导线，所述表面电极和所述导线均设置于所述柔性基底上，所述导线的一端与所述表面电极相连，且适于采集并传输喉部肌肉运动产生的肌电信号；/n柔性电路模块，所述柔性电路模块包括柔性电路板和柔性封装材料、供电部，所述柔性电路板设置于所述柔性基底上，所述柔性封装材料设置于所述柔性电路板上，所述柔性电路板包括数据采集电路和无线传输部，所述数据采集电路与所述导线的另一端相连，所述无线传输部与所述数据采集电路相连，且适于接收、处理并传输所述肌电信号，所述供电部为所述柔性电路板供电；/n信号识别模块，所述信号识别模块与所述无线传输部相连，且适于对经所述柔性电路模块处理并传输的所述肌电信号做信号清理、特征提取和语言识别。/n

【技术特征摘要】
1.一种语言识别系统，其特征在于，包括：
柔性基底，所述柔性基底上设有：
柔性电极模块，所述柔性电极模块包括表面电极和导线，所述表面电极和所述导线均设置于所述柔性基底上，所述导线的一端与所述表面电极相连，且适于采集并传输喉部肌肉运动产生的肌电信号；
柔性电路模块，所述柔性电路模块包括柔性电路板和柔性封装材料、供电部，所述柔性电路板设置于所述柔性基底上，所述柔性封装材料设置于所述柔性电路板上，所述柔性电路板包括数据采集电路和无线传输部，所述数据采集电路与所述导线的另一端相连，所述无线传输部与所述数据采集电路相连，且适于接收、处理并传输所述肌电信号，所述供电部为所述柔性电路板供电；
信号识别模块，所述信号识别模块与所述无线传输部相连，且适于对经所述柔性电路模块处理并传输的所述肌电信号做信号清理、特征提取和语言识别。


2.根据权利要求1所述的语言识别系统，其特征在于，所述表面电极和所述导线均包括垫片层和导电层，且所述导线的所述垫片层与所述表面电极的所述垫片层相连，所述导线的所述导电层与所述表面电极的所述导电层相连，所述垫片层设置于所述柔性基底上，所述导电层设置于所述垫片层上；所述导线还包括保护层，所述保护层设于所述导线的所述导电层上。


3.根据权利要求2所述的语言识别系统，其特征在于，所述导线的所述垫片层与所述表面电极的所述垫片层一体成型，所述导线的所述导电层与所述表面电极的所述导电层一体成型；
任选的，所述导线的所述垫片层和所述导电层、所述保护层的形状相同；
任选的，所述表面电极的所述垫片层和所述导电层的形状相同。


4.根据权利要求1所述的语言识别系统，其特征在于，所述导线在所述柔性基底上呈蜿蜒状延伸；
任选的，所述表面电极具有丝状蜿蜒结构；
任选的，所述柔性基底的厚度为50-300μm。


5.根据权利要求2所述的语言识别系统，其特征在于，所述表面电极的所述垫片层和所述导线的所述垫片层的厚度分别独立地为3-50μm；
任选的，所述表面电极的所述导电层和所述导线的所述导电层的厚度分别...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯雪，祁一洲，叶柳顺，张佳伟，鲁智来，沈杰，陈颖，
申请(专利权)人：浙江清华柔性电子技术研究院，清华大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33