语音与人体动作识别在船舶操纵中的应用研究

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1、密级—＾：分类号０１５１１单位代码ＵＤＣ：爆大是旅事乂掌全日制学术型硕击研究生学位论文是硕±学位论文语音与人体动作巧别在船舶操纵中的应用硏究堂陈大军指导教师任鸿翔教授申请学位类别工学硕±学科巧业）名称交通信息工程及控制学位授予单位大连海事大学２０巧年１月分类号密级ＵＤＣ５１单位代码１０１大连海事大学硕±学位论文语音与人体动作识别在船舶操纵中的应用研究陈大军指导教师任鸿翔职称教授

2、学位授予单位大连海事大学申请学位级别工学硕±学科（专业）交通信息工程及控制论文完成日期２０１４年１０月答辩日期２０１５年１月Ｓ辩委员会主席為令矮ＲｅｓｅａｒｃｈｏｎＡｐｐｌｙｉｎｇｔｈｅＳｅｅｃｈａｎｄＢｏｄＧｅｓｔｕｒｅｐｙＲｅｃｏｎｉｔｉｏｎｉｎｔｈｅＳｈｉＭａｎｅｕｖｅｒｉｎｇｐｇＡ化ｅｓｉｓＳｕｂｍｉｔｔｅｄ＜：〇ＤａｌｉａｎＭａｒｉｔｉｍｅＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＩｎａｒｔｉａｌｆｕｌ巧ｌｌｍｅｎｔｏｆｔｈｅｒｅｑｕｉｒｅ

3、ｍｅｎｔｓｆｏｒｔｈｅｄｅｇｒｅｅｏｆｐＭａｓｔｅｒｏｆＥｎｉｎｅｅｒｉｎｇｇｂｙＣｈｅｎＤａｕｎｊＴｒａｆｆｉｃＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＥｎｉｎｅｅｒｉｎ＆Ｃｏｎｔｒｏｌ（ｇｇ）ＴｈｅｓｉｓＳｕｐｅｒｖｉｓｏｒ：ＰｒｏｆｅｓｓｏｒＲｅｎＨｏｎｇｘｉａｎｇＯｃｔｏｂｅｒ２０１４、大连海事大学学位论文原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重声明：本论文是在导师的指导下独立进行研究工作所取得的成果，，撰写硕±学位论文＂语音与人体动作巧＂、别在

4、船舶操纵中的应用研巧。除论文中已经注明引用的内容外，对论文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中Ｗ明确方式标明。本论文中不包含任何未加明确注明的其他个人或集体已经公开发表或未公开发表的成果。本声明的法律责任由本人承担。学位论文作者签名：巧＜罕学位论文版权使用授权书本学位论文作者及指导教师完全了解大连海事大学有关保留、使用研究生学位论文的规定：，即大连海事大学有权保留并向国家有关部口或机构送交学位论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权大连海事大学可Ｗ将本学位论

5、文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，也可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编学位论文。同意将本学位论文收录到《中国优秀博硕±学位论文全文数据库》（中国学术期刊（光盘版）电子杂志社）、《中国学位论文全文数据库》（中国科学技术信息研究所）等数据库中，并Ｗ电子出版物形式出版发行和提供信息服务。保密的论文在解密后遵守此规定。本学位论文属于：保密□在年解密后适用本授权书。＂＂不保密面（请在Ｗ上方框内打Ｖ）论文作者签名；导师签名：６＾，＞／ｒ曰期：ｊ年月Ｉ中文摘要；摘要

6、据统计约８０％的海上事故是由船员的操作不当弓随的，其中当驾驶员发出操纵命令时，由于能工的疏忽而没有正确执行，甚至反向操纵车钟、能轮，从而造成的事故偶有发生，且又很难发现。目前尚未有预防此类事故的有效措施。此外，大连海事大学现有的船舶操纵模拟器桌面系统中只能采用鼠标和键盘来操纵车。钟、舱轮及仪器仪表等，，界面较多用户注意力较易分散，人机交互体验较弱。语音识别及图像跟踪技术近年来得到飞速发展，已在许多领域得到成功应用本文分析了语音信号的预处理、ＭＦＣＣ特征；研究了语言模型和声学模型的常用

7、算法，面对海量网络文本数据，从对网络文本数据的筛选、数据困惑度筛选レ义及模型插值方面对语言模型进行了改进，提升了语言模型性能；同时研究了图像跟踪相关技术，包括基于高斯混合模型的前景分割、Ｃａｍｓｈｉｆｔ算法的人手跟踪及基于历史图像更新的运动方向识别等；最终将Ｗ上语音识别及图像跟踪技术应用到船舶操纵过程中，搭建了Ｗ下系统及实验平台：。首先，搭建了船舶操纵安全监测原型系统该系统可自动识别船长或驾驶员所下达的命令同时实时监测舱工的操作，对错误的能轮与车钟操作方向及时发出。警宵，保证船舶安全

8、航行其次，在船舶操纵模拟器桌面系统中加入语音识别功能，用户可通过语音对系统发出指令，控制车钟、能轮、仪器仪表及铺泊等的操纵，实现自然的人机交互。最后，为了使语音识别技术在航海领域得到更广阔的应用，搭建了基于隐马尔科夫模型和深度学习声学模型方法的大词汇语音识别平台一，为今后的进步深入研究做好准备。关键词：语音识别；船舶安全！隐马尔科夫模