基于MRI研究个性化发音的动态特性

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1、基于MRI研究个性化发音的动态特性AnalyzedynamiccharacteristicsofspeechindividualitybasedonMRI工程领域：软件工程作者姓名：冯晓艳指导教师：路文焕副教授企业导师：李国翚正高级工程师天津大学软件学院2017年12月摘要当今语音生成机理研究领域，核磁共振成像（MRI）技术为该领域的进一步研究带来了机遇。本文提出的相对舌体大小是一个评估正常或异常发音的可量化的一个指标，它能预测舌体在口腔内部的移动性。本文研究了静态的和动态的MRI数据，分析了5名被试（3名女性，2名男性）发中文短词时相对舌体大小这个指标与舌体运动速度之间相关性。

2、研究中所用的MRI数据都先基于解剖学平面腭平面进行校正。相对舌体大小是在静态三维元音/i/正中矢面上定义的，定义为舌体面积和舌体与声道面积和的比值。舌体运动的研究是基于两种MRI数据，cine-MRI和tagged-MRI，将两种MRI数据结合起来的数据既能观测发音器官轮廓信息，又能追踪发音器官上标示点的运动信息。计算速度的标示点是由手动将tagged-MRI上网格线交叉点标记出来的，在舌体的口腔和咽腔部分选取部分标记点，根据时间差计算舌体运动平均速度。本文结果显示将被试按性别分组后，相对舌体越小，舌体运动速度越快。相对舌体大小的这个指标，能推断出个性化发音差异和发音灵活性，为发

3、音障碍包括异常舌体大小的研究提供了一个新的方向。关键词：核磁共振成像，Cine-MRI，Tagged-MRI，相对舌体大小IABSTRACTMagneticresonanceimaging(MRI)techniquesbroughtopportunitiesforfurtherresearchinthefieldofspeechinrecentspeechproductionstudies.Therelativetonguesizeisoneofmeasurableindicestoevaluatenormalandpathologicalarticulation,sinceit

4、wouldpredictthemobilityofthetonguewithintheoropharyngealcavity.Thisstudyanalyzesstaticanddynamicmagneticresonanceimages(MRI)andexaminestherelationshipbetweentheindexandtonguemovementvelocityduringChineseshortwordsproducedbyfiveChinesespeakers(threefemaleandtwomaleadults).AlltheMRIdatawerecorr

5、ectedforheadorientationwiththepalatalplane.Therelativetonguesizewasdefinedonthestatic3Ddataforvowel/i/astheratioofthetongueareatothetotalareaofthetongueandoropharyngealcavity.Thetonguemovementvelocitywasderivedfromcombinedcine-andtagged-MRI,thepurposeoftheimageprocessingistosynthesizeanewseto

6、fimagesthatshowsmarkerpointsontheoralandpharyngealsurfaceofthetongue.Thetonguemovementvelocitywasmeasuredfromtimecoursesoftonguesurfacepointsmarkedbythetaglinesonthetonguetissue.Torepresentthevelocitiesontheoralandpharyngealsurfacesofthetongueseparately,afewmarkerpointsweresampledoneachsurfac

7、etocalculatethemeanvelocity.Thecomparisonbetweentheindexandvelocityforthemaleandfemalegroupsshowedevidencethatthesmallerthetongue,thefasterthetonguemovement.Thisindexinfersacausalfactorofindividualarticulatorydifferenceandclarityofspeech,also