基于语音声谱图的帕金森症检测研究与系统开发

发布时间：2020-07-22 19:54

【摘要】：帕金森症是继阿兹海默症之后的第二大神经系统疾病,其临床表现主要包括静止性震颤、运动迟缓、肌强直和姿势步态障碍,同时患者可伴有抑郁、便秘和睡眠障碍等非运动症状,严重影响患者的生活质量。及早发现症状,及时治疗能够帮助患者显著提高其生活质量。因此,实现帕金森症的早期诊断检测具有重要意义。相关研究表明可以利用帕金森症患者语音以及机器学习方法,实现有效的帕金森症的早期诊断。在此基础上,本文对语音的特征、语音的声谱图、卷积神经网络、大数据下的典型机器学习平台进行探讨,提出了基于声谱图的帕金森症检测方法。该方法中的深度学习模型使用基于Spark的DeepLearning4J工具包训练。实验显示,使用语音的声谱图结合卷积神经网络进行帕金森症检测可以达到很高的准确度。同时,开发了帕金森症检测系统,系统主要包括用户管理、语音上传、帕金森症检测、数据库四个模块。用户在注册登录之后,在用户中心提交录制的一段持续元音/a/或/o/的语音,上传至服务端,经服务端处理后,将检测结果反馈给用户。本系统对用户友好,操作简便,检测速度较快,准确度高。
【学位授予单位】：南京邮电大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TH77
【图文】：

曲线,声强级,声强,响度级

声强级：在物理学中，把单位时间内通过垂直于声波传播方向的单位声强。声强用表示，单位为瓦/平米，瓦/平米称为基准声强对声音强弱的感觉并不是与声强成正比，而是与其对数成正比的。所表示。其单位为贝尔声强级(贝尔，Bel)。即。一般人对强两个声音便可区别出来，因此用贝尔的十分之一来作为声强的单位则为分贝尔(decibel)，简称分贝(dB)，即又称音量，人对声音大小的一个主观感觉量。一般来说，声音频率一也越大。但是响度与频率有关，相同的声强，频率不同时，响度也可值表示，即为响度级，响度级的单位定义为方，符号为 phon。根据国际 1000Hz 纯音的响度级定义为 0 phon，n dB 声级的 1000Hz 纯音的响频率的声级与响度级的对应关系要从等响度曲线查出，如图 2.1 所示。

主观音,实际频率,声道

图 2.2 主观音高与实际频率的关系过时由于声带周期性的振动，形成周期性的激发气所有的元音和一些辅音。全舒展，声道的某部位收缩形成一个狭窄的通道，生的音)完全舒展，声道的某部位完全闭合，一旦闭合点突声带的尺寸、特性和声带所受张力决定，其值等于掉就是基音周期的定义)。人类基音频率的范围在2,...)：声道是一个谐振腔，它放大声音气流的某些频率我们称之为共振峰或共振峰频率。发音时，由声带振动而产生浊音，清音由空气摩擦

神经元模型

南京邮电大学专业学位硕士研究生学位论文第二章相关背景知识介绍进行线性组合，若线性组合后的值大于 0 就输出 1，否则为-1，其可以用式(2.2.1)表示。(2.2.1)若该神经元位于输出层，则将其输出值与训练样本的目标输出进行比较产生误差值，若不是则将其输出值与其他神经元的输出值都作为下一层神经元的输入，神经元的结构如图 2.3 所示。

【参考文献】