[发明专利]一种基于人工智能的英语口语练习分析比对系统

权利要求书

1.一种基于人工智能的英语口语练习分析比对系统，其特征在于，包括：

学生用户登录模块，用于由学生用户通过注册账号登录系统；

发音音频采集模块，用于在学生用户练习英语单词的过程中利用拾音器采集学生用户练习各英语单词的发音音频；

口型视频采集模块，用于在学生用户练习英语单词的过程中利用图像采集器采集学生用户练习各英语单词的口型视频；

比对信息库，用于存储各英语单词对应的标准发音音频和标准口型视频，并存储各音素表征类型对应的发音主导因子；

发音标准评估模块，用于提取各英语单词的标准发音音频，进而将学生用户练习各英语单词的发音音频与对应英语单词的标准发音音频进行对比分析，评估学生用户练习各英语单词的发音标准度；

关键英语单词识别模块，用于基于学生用户练习各英语单词的发音标准度识别出关键英语单词；

发音错误音节解析模块，用于解析各关键英语单词对应的发音错误音节；

重点练习音素确定模块，用于将各关键英语单词对应的发音错误音节进行综合对比分析，从中确定学生用户对应的英语口语重点练习音素；

重点练习词库构建存储模块，用于根据学生用户对应的英语口语重点练习音素进行重点练习词库构建，并存储；

所述关键英语单词的识别方式为将学生用户练习各英语单词的发音标准度与设置的合格发音标准度进行对比，若学生用户练习某英语单词的发音标准度小于设置的合格发音标准度，则将该英语单词记为关键英语单词；

所述解析各关键英语单词对应的发音错误音节如下解析方式为：将学生用户练习各关键英语单词中各音节对应的发音标准度与相应音节的发音标准度阈值进行对比，从中筛选出各关键英语单词中小于发音标准度阈值的音节作为各关键英语单词对应的发音错误音节；

关键英语单词发音指导模块，用于提取各关键英语单词的口型视频，并结合各关键英语单词对应的发音错误音节进行发音指导，具体包括以下步骤：

B1、根据各关键英语单词对应的发音错误音节从学生用户练习各关键英语单词的发音波形图中定位出发音错误音节对应的音波单体，将其记为特定音波单体；

B2、从学生用户练习各关键英语单词的发音波形图中提取指定音波单体对应的发音时间区间，将其记为特定时间区间，以此从相应关键英语单词的口型视频中截取特定时间区间对应的口型视频段，记为特定口型视频段；

B3、从各关键英语单词对应的特定口型视频段中截取有效口型图像，并从中提取口型特征参数，其中口型特征参数包括唇部张开形状、舌头卷曲形状和舌尖放置位置；

B4、从比对信息中提取各关键英语单词对应的标准口型视频，并将其按照B2和B3处理得到标准有效口型图像，进而从中提取标准口型特征参数；

B5、将各关键英语单词对应的口型特征参数与标准口型特征参数进行对比，从中识别出异常口型特征参数，作为各关键英语单词对应的发音口型指导方向；

B6、根据各关键英语单词对应的发音口型指导方向进行指导；

所述确定学生用户对应的英语口语重点练习音素参见如下步骤：

C1、将各关键英语单词对应的发音错误音节依次进行音素分解，得到若干音素，并识别出各音素对应的表征类型，进而从对比信息库中提取各音素对应的发音主导因子；

C2、将各发音错误音节分解得到的各音素进行相互对比，进而将相同音素进行归类，以此统计所有发音错误音节归类出的音素数量及各音素的出现频次；

C3、将各音素对应的发音主导因子和出现频次通过公式计算出各音素对应的倾向指数其中k表示为音素编号，k＝1,2,…,z，z表示为所有发音错误音节归类出的音素数量，x_k表示为第k音素的出现频次，ε_k表示为第k音素对应的发音主导因子；

C4、从各音素对应的倾向指数中提取最大倾向指数对应的音素作为学生用户对应的英语口语重点练习音素。