基于视觉检测的语音导航抗干扰系统

任碧芸，刘宁，董逸轩，朱亦成，刘微雪，王晗

（南通大学交通与土木工程学院，南通 226019）

0 引言

随着定位与导航技术的发展，车载导航设备被广泛应用［1］。常见导航设备的人机交互系统可分为触摸输入式和语音输入式。相较于触摸输入式导航设备，语音输入式导航由声音控制，操作更加方便。采用语音导航，司机可以解放双手，在车辆行驶过程中通过语音对其交互控制，从而避免操作时潜在的驾驶危险［2］。然而，常见语音导航设备无法准确判定出声音信号的来源；此外，车内外噪音也对其造成干扰［3］。利用视觉信息检测司机嘴部说话状态，进而控制语音导航的控制权限可以有效减少乘客语音和外部环境的干扰。现有方法通过相位空间分析嘴部区域整体像素值的变化特性来判断嘴部说话状态［8］。该方法可有效地减少光照对于像素值变化的影响。然而，该方法无法消除因为头部移动引起的像素值变化，导致说话状态的误判。同时，对闭嘴音的说话状态效果欠佳。

针对上述问题，本文设计开发一种基于视觉检测的自适应语音导航抗干扰系统。系统由司机正面设置的摄像头对脸部的主要特征点进行检测。通过判定面部方向自动调整嘴部状态判别函数的参数，对嘴部动作进行实时检测，进而获取语音信号开启和关闭的时间控制信号，增强司机对语音导航的控制权限，减少车内外的噪音干扰。经过实际车载环境检测，本系统准确性高、实时性能好，具有较好的应用前景。……