基于性别预分类的年龄自动估计研究

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1、硕士学位论文（2014届）基于性别预分类的年龄自动估计研究TheStudyofAgeAutomaticEstimationbasedonGenderPre-classification作者朱俊梅导师顾明亮教授杨亦鸣教授江苏师范大学语言科学学院二○一四年六月万方数据中图分类号：TP391单位代码：10320UDC：密级：公开硕士学位论文基于性别预分类的年龄自动估计研究TheStudyofAgeAutomaticEstimationbasedonGenderPre-classification作者朱俊梅导师顾明亮教授杨亦鸣教授申请学位文学硕士培养单位语言科学学院学科专业语言学及应用研究

2、方向工程语言学语言学答辩委员会主席林连通评阅人二〇一四年六月万方数据万方数据致谢随着毕业论文的完成，紧张而充实的硕士研究生生活也接近尾声。回首三年，从选择课题进行研究到现在论文的顺利完成，这一路成长中我得到了许多老师、同学和朋友的热情关怀和无私帮助。在此谨向他们表示我最真挚的感谢！我要衷心地感谢我的导师顾明亮教授。首先，感谢顾老师将我纳入门墙。正因为他的接纳，才使我完成了一个语音处理领域的门外汉向积极探索者的蜕变。其次，我要感谢顾老师一直以来对我学习、生活上的帮助。从最初调研选题，实验方法的设计和改进，论文撰写修改等整个过程都给予我悉心指导。顾老师深厚的学术造诣、严谨的治学风格、严

3、肃的研究态度、平易近人的性格、温文尔雅的谈吐等对我今后的工作学习都影响深远。在此，我向顾老师表示深深的谢意。我要感谢我的导师杨亦鸣教授。杨老师不仅是在学术上的造诣令人敬仰，其宽厚待人、朴实无华的人格魅力更是对我影响深远。杨老师经常教导我们要把优秀当作一种习惯，令我受益匪浅。感谢语言科学学院的各位老师为我们提供了学习的平台，感谢他们传授我知识以及对我论文提出的宝贵意见。感谢王仁法老师和刘继磊老师一直以来给予我学习和生活各方面的帮助和照顾。点滴的收获与成功也离不开与我朝夕相处各位同门。感谢马勇师兄、王侠师姐、高原师兄、孙平师姐等，他们是我科研道路上的领路人，教会我各种查阅文献的技巧并对

4、我的实验提出宝贵的改进意见；还有与我一起学习成长的贾晶晶和张世形，感谢他们三年的陪伴和帮助；也感谢鲍薇、朱恂、程嫚嫚、蔡旻杰、张浩、韩军、刘亚祝等师弟师妹们对我的帮助，特别是在语音数据库建库过程中。还有语科院的各位同学以及多年来陪伴我的朋友一直以来对我学习和生活中的帮助，在此致以我最衷心的感谢！最后我要向我的家人致以最深情的敬意，感谢他们用无私的爱给我撑起一片蓝天，使我能够心无旁骛地学习和研究，才让我有现在的收获和成绩。万方数据摘要年龄估计技术是以计算机作为辅助工具，根据说话人语音，利用已设计好的年龄估计系统自动判别说话人所属年龄段。该技术在信息检索、人机通信、刑事侦查等领域都有重

5、要应用价值和广泛的应用前景。目前，在研究基于语音的年龄估计时主要采用单一语音特征或者单一分类器构成的系统来处理多个年龄段分类任务；虽然相关学者在特征提取和分类算法方面做了大量卓有成效的工作，但是对于语音年龄估计技术特征不稳定、单层系统分类准确率低等问题还没有较好的解决方案，同时也缺乏标准评价平台即公认的年龄语音数据库。针对这些问题，论文从建立年龄语音数据库、提取特征到分类识别进行了系统研究，取得以下成果。1、建立年龄语音数据库以国际上语音语料库设计标准为参照，考虑话者年龄、性别分布选择。最终建立起一个包含三个年龄段、男女分布较均匀的年龄语音数据库。另外，对每段语音标注说话人的相关信

6、息，如年龄、性别、录制时间。此工作有利于扩展语音数据库功能，例如年龄标注可用于年龄估计，性别标注可使数据库用于性别分类。2、建立融合性别预分类的年龄估计系统目前年龄估计系统大多使用单一特征、单一分类器进行分类，分类准确率普遍较低。论文先进行性别预分类，根据分层分类思想优先判断是否为儿童；然后在特定性别下进行青壮年、老年的估计。结合每个子任务的特点选用多种特征和分类器，以提高系统最终的分类效果。3、提出基于改进Citation-kNN算法的成人性别分类方法Citation-kNN算法多用于图像处理，对其改进并首先引入到成人性别分类研究中。提出了基于GMM的语音多示例包生成方法；对Ci

7、tation-kNN算法的距离测度改进进行模式分类，简化了系统训练方法。实验结果表明，改进后的Citation-kNN算法应用到说话人性别分类是可行的，系统的平均分类准确率与传统的算法相比略有提高。4、提出基于频带加权MFCC的年龄子类别估计系统I万方数据语音信号经离散傅里叶变换后得到的各个频带信息对年龄估计任务有不同的贡献度，以频带能量为参数，依据F-ratio准则设计区分度函数来计算各个频带的整体贡献度。计算MFCC特征时，在Mel滤波之后对各个滤波器输出的频带能