[发明专利]一种船舶机电虚拟仿真系统的语音识别方法

说明书

本发明提供一种船舶机电虚拟仿真系统的语音识别方法，包括：构建船舶机电系统语音库；提取所述船舶机电系统语音库中的语音指令数据的声学特征，所述声学特征为所述语音指令数据的梅尔频率倒谱系数；构建船舶机电系统的声学模型，所述声学模型为GMM‑HMM模型；构建船舶机电系统语料库，所述船舶机电系统语料库中包含轮机领域相关语料；构建船舶机电系统的语言模型，所述语言模型基于所述船舶机电系统语料库，根据声学特征识别的语音指令完成船舶机电系统的语音合成，所述语言模型为Tri‑gram语言模型。本发明可以提高学习效率，缩短操作周期，为实船机电系统远程语音操作提供了借鉴和参考，也有助于智能船和无人船的发展。

技术领域

本发明涉及船舶仿真工程技术领域，具体而言，尤其涉及一种基于 GMM-HMM和轮机语音语料库的船舶机电虚拟仿真系统的语音识别方法。

背景技术

机电虚拟仿真系统能够模拟船舶机舱中机电设备操作，能够体现船舶机 舱中的实际操作情况。在一定程度上能够克服实际中存在的缺陷，进行针对 性地操作训练。近些年在STCW公约马尼拉修正案的标准约束下，轮机仿真 系统的交互方式也一直在发生着变化。在应用了VR技术后的虚拟船舶机舱 中，语音识别可以使操作者摆脱键盘与鼠标的复杂交互方式，在虚拟船舶机 舱中的交互更加便捷。

但作为最自然的交互方式，语音识别在智能家居的语音控制系统以及车 载语音识别系统中已经十分成熟，但在船舶机电系统虚拟仿真中却还不常见。

在船舶航海虚拟仿真系统研发领域，研究者通过DSP芯片设计出了航行 信号灯的语音控制，但该方案只能针对孤立词进行识别，不具有扩展性。还 有学者采用灵云语音SDK实现了船舶导航系统的孤立词小词汇量的识别，但 是基于SDK开发的识别功能的识别范围有限，缺乏灵活性。

发明内容

本发明提供了一种船舶机电虚拟仿真系统的语音识别方法、装置及存储 介质。解决了基于语音识别技术的船舶机电虚拟仿真系统的操作问题，提高 专业技能熟练程度，减少人为失误，确保生命财产和航行安全，同时为无人 船和智能船的发展奠定基础。

本发明采用的技术手段如下：

一种船舶机电虚拟仿真系统的语音识别方法，包括：

S1、构建船舶机电系统语音库，所述船舶机电系统语音库包括多人多次 关于船舶机电主机系统、辅助系统和电力系统的全任务冷船和变工况启动语 音指令数据，以及特定任务的模块化操作语音指令数据；

S2、提取所述船舶机电系统语音库中的语音指令数据的声学特征，所述 声学特征为所述语音指令数据的梅尔频率倒谱系数；

S3、构建船舶机电系统的声学模型，所述声学模型根据所述声学特征识 别语音指令，所述声学模型为GMM-HMM模型；

S4、构建船舶机电系统语料库，所述船舶机电系统语料库中包含轮机领 域相关语料；

S5、构建船舶机电系统的语言模型，所述语言模型基于所述船舶机电系 统语料库，根据声学特征识别的语音指令完成船舶机电系统的语音合成，所 述语言模型为Tri-gram语言模型。

较现有技术相比，本发明具有以下优点：

1、本发明通过声学模型提取语音指令，并根据声学特征识别指令内容， 并通过语言模型转化为语音输出，解决了因船舶机电虚拟仿真系统结构庞大、 专业性强、涵盖面广和人机交互复杂，操作时会出现过程长、记不住或频繁 忘记、易出错等现象，导致疲劳和情绪烦躁的问题。

2、本发明能够提高学习效率，缩短操作周期，为实船机电系统远程语音 操作提供了借鉴和参考，也有助于智能船和无人船的发展。

基于上述理由本发明可在船舶仿真工程等领域广泛推广。

附图说明