JPH1097280A - 音声画像認識翻訳装置 - Google Patents
音声画像認識翻訳装置Info
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- JPH1097280A JPH1097280A JP8247939A JP24793996A JPH1097280A JP H1097280 A JPH1097280 A JP H1097280A JP 8247939 A JP8247939 A JP 8247939A JP 24793996 A JP24793996 A JP 24793996A JP H1097280 A JPH1097280 A JP H1097280A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】入力された一連の会話音声から成る文を高精度
で翻訳する。 【解決手段】口の画像の特徴が文の文節の終わりを示し
た場合には、入力された一連の音声からなる該文の文節
と判断すると共に該文節の終わりの文字や文字列を認識
し、更に文節を示す印を付加することにより、会話音声
を正確に認識して翻訳精度を高める。
で翻訳する。 【解決手段】口の画像の特徴が文の文節の終わりを示し
た場合には、入力された一連の音声からなる該文の文節
と判断すると共に該文節の終わりの文字や文字列を認識
し、更に文節を示す印を付加することにより、会話音声
を正確に認識して翻訳精度を高める。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、携帯型音声翻訳機
やPDAに代表される小型情報機器や携帯型翻訳機等へ
の応用に好適な音声画像認識翻訳装置に係り、特に、海
外旅行先などで必要な会話音声を双方向に取り込んで音
声認識してお互いの母国語の言語に翻訳する音声認識翻
訳装置に関する。
やPDAに代表される小型情報機器や携帯型翻訳機等へ
の応用に好適な音声画像認識翻訳装置に係り、特に、海
外旅行先などで必要な会話音声を双方向に取り込んで音
声認識してお互いの母国語の言語に翻訳する音声認識翻
訳装置に関する。
【0002】
【従来の技術】海外旅行者数の急激な増加に伴い、言葉
の壁によるコミュニケーションの不自由さを克服するた
めに、音声による定型会話集などの携帯型翻訳機が普及
しつつある。これらの携帯型翻訳機は、予め会話に用い
る文章を音声データとして登録しておき、その場の状況
に合わせて必要な会話文を選択して再生する方式をとっ
ている。したがって、この方式では、決められた定型文
章の範囲の中から選択し表現で、自分の質問や要求を相
手の言葉(言語)で一方的に聞かせるのみであり、ある
程度自由な言い回しで自分の言葉や相手の言葉を翻訳す
ることができない。
の壁によるコミュニケーションの不自由さを克服するた
めに、音声による定型会話集などの携帯型翻訳機が普及
しつつある。これらの携帯型翻訳機は、予め会話に用い
る文章を音声データとして登録しておき、その場の状況
に合わせて必要な会話文を選択して再生する方式をとっ
ている。したがって、この方式では、決められた定型文
章の範囲の中から選択し表現で、自分の質問や要求を相
手の言葉(言語)で一方的に聞かせるのみであり、ある
程度自由な言い回しで自分の言葉や相手の言葉を翻訳す
ることができない。
【0003】また、特開平5−35776号公報(名
称;「言語自動選択機能付翻訳装置」)には、マイクか
ら入力した操作者の音声を認識して翻訳し、翻訳した言
語の音声を出力するようにした携帯用の翻訳装置が開示
されている。
称;「言語自動選択機能付翻訳装置」)には、マイクか
ら入力した操作者の音声を認識して翻訳し、翻訳した言
語の音声を出力するようにした携帯用の翻訳装置が開示
されている。
【0004】図10は、このような従来の音声翻訳装置
の1例を示すブロック図である。同図において、100
1は制御部、1002は音声区間切り出し部、1003
は音声認識部、1004は表示部、1005は音声合成
部、1006は翻訳語データ用メモリカード、1007
は音声認識辞書部、1008はスピーカ、1009はマ
イク、1010はスピーカアンプ、1011は操作信号
である。
の1例を示すブロック図である。同図において、100
1は制御部、1002は音声区間切り出し部、1003
は音声認識部、1004は表示部、1005は音声合成
部、1006は翻訳語データ用メモリカード、1007
は音声認識辞書部、1008はスピーカ、1009はマ
イク、1010はスピーカアンプ、1011は操作信号
である。
【0005】制御部1001は、マイクロプロセッサを
中心にして構成され、装置の各部を制御する。
中心にして構成され、装置の各部を制御する。
【0006】音声区間切り出し部1002は、マイク1
009から入力された音声をデジタル信号に変換して切
り出し、音声認識部1003に送る。
009から入力された音声をデジタル信号に変換して切
り出し、音声認識部1003に送る。
【0007】音声認識部1003は、キーボードまたは
スイッチ等により入力された操作信号1011を受けた
制御部1001の指示により、マイク1009から入力
して音声区間切り出し部1002を経て切り出した音声
を分析する。そして、その結果を、音声認識辞書部10
07に格納された標準音声パターンと比較して音声認識
を行う。
スイッチ等により入力された操作信号1011を受けた
制御部1001の指示により、マイク1009から入力
して音声区間切り出し部1002を経て切り出した音声
を分析する。そして、その結果を、音声認識辞書部10
07に格納された標準音声パターンと比較して音声認識
を行う。
【0008】音声合成部1005は、音声認識部100
3により認識した音声に対応した翻訳語を翻訳語データ
用メモリカード1006から読み込み、音声信号に変換
してスピーカアンプ1010及びスピーカ1008を経
て音声として出力する。
3により認識した音声に対応した翻訳語を翻訳語データ
用メモリカード1006から読み込み、音声信号に変換
してスピーカアンプ1010及びスピーカ1008を経
て音声として出力する。
【0009】表示部1004は、翻訳装置の使用者の指
示や翻訳語の文字による表示等を行う。
示や翻訳語の文字による表示等を行う。
【0010】翻訳語データ用メモリカード1006は、
ROM,フラッシュメモリ,ハードディスク等からな
り、翻訳語を音声合成して出力する場合には、音声デー
タを格納する。また、この翻訳語データ用メモリカード
1006からは、翻訳語に対応したキャラクターコード
を読み込んで表示部1004に表示する。そして、この
翻訳語データ用メモリカード1006を他の言語のもの
と交換することにより、複数の言語に翻訳することを可
能にする。
ROM,フラッシュメモリ,ハードディスク等からな
り、翻訳語を音声合成して出力する場合には、音声デー
タを格納する。また、この翻訳語データ用メモリカード
1006からは、翻訳語に対応したキャラクターコード
を読み込んで表示部1004に表示する。そして、この
翻訳語データ用メモリカード1006を他の言語のもの
と交換することにより、複数の言語に翻訳することを可
能にする。
【0011】音声認識辞書部1007は、ROM,RA
M等からなり、操作者の発声に対応した標準音声パター
ンを格納している。この標準音声パターンは、操作者が
予め登録して格納しておく。
M等からなり、操作者の発声に対応した標準音声パター
ンを格納している。この標準音声パターンは、操作者が
予め登録して格納しておく。
【0012】また、音声情報の認識に当たって、画像情
報を組み合わせる技術についても、例えば、特開昭60
−188998号公報や特開昭63−191198号公
報に開示されているが、未だ正確な翻訳を可能にする具
体的な認識方法を開示したものはない。
報を組み合わせる技術についても、例えば、特開昭60
−188998号公報や特開昭63−191198号公
報に開示されているが、未だ正確な翻訳を可能にする具
体的な認識方法を開示したものはない。
【0013】
【発明が解決しようとする課題】前記した従来の携帯型
音声翻訳装置においては、操作者の発生する音声を認識
するものの、音声による定型会話集などの定型文章形式
の翻訳機と同様に、予め会話に用いる文章を音声データ
として登録しておき、その場の状況に合わせて必要な会
話文を選択して再生する方式と機能的には変わらない。
すなわち、自分の質問や要求を相手の言葉で一方的に聞
かせることは可能であるが、不特定な相手の自然な会話
における音声を認識して翻訳することができないことか
ら、相手の言っていることが理解できずに会話が成立し
ない事態が発生するという問題がある。携帯型音声認識
装置においては、自分の言いたいことを翻訳するより
は、むしろ相手の言っていることを翻訳してもらうこと
の方が重要である。それを実現するためには、解決しな
ければならない難しい技術課題が沢山ある。
音声翻訳装置においては、操作者の発生する音声を認識
するものの、音声による定型会話集などの定型文章形式
の翻訳機と同様に、予め会話に用いる文章を音声データ
として登録しておき、その場の状況に合わせて必要な会
話文を選択して再生する方式と機能的には変わらない。
すなわち、自分の質問や要求を相手の言葉で一方的に聞
かせることは可能であるが、不特定な相手の自然な会話
における音声を認識して翻訳することができないことか
ら、相手の言っていることが理解できずに会話が成立し
ない事態が発生するという問題がある。携帯型音声認識
装置においては、自分の言いたいことを翻訳するより
は、むしろ相手の言っていることを翻訳してもらうこと
の方が重要である。それを実現するためには、解決しな
ければならない難しい技術課題が沢山ある。
【0014】海外旅行先などで交わされる会話のよう
な、比較的短い文章から成る連続音声を認識して翻訳す
るためには、連続音声を構成している単語と単語、例え
ば、日本語の場合は、名詞,動詞,助詞などの区別や、
文の区切りをはっきりと認識しなければ正しい翻訳を行
なうことができない。そこで、音声の入力を文節単位に
区切って入力することが考えられるが、余り間を置き過
ぎても不自然な会話文になってしまう。すなわち、海外
旅行先などで交わされる会話のような、比較的短い文章
から成る連続音声の入力であって多少文節を意識する程
度の連続音声の入力により、音声を認識して翻訳しなけ
ればならない。
な、比較的短い文章から成る連続音声を認識して翻訳す
るためには、連続音声を構成している単語と単語、例え
ば、日本語の場合は、名詞,動詞,助詞などの区別や、
文の区切りをはっきりと認識しなければ正しい翻訳を行
なうことができない。そこで、音声の入力を文節単位に
区切って入力することが考えられるが、余り間を置き過
ぎても不自然な会話文になってしまう。すなわち、海外
旅行先などで交わされる会話のような、比較的短い文章
から成る連続音声の入力であって多少文節を意識する程
度の連続音声の入力により、音声を認識して翻訳しなけ
ればならない。
【0015】そこで、本発明の目的は、少しでも会話ら
しい相互の会話音声認識翻訳を可能にする携帯型音声認
識翻訳機を実現するために、入力された一連の音声から
成る文の文節を認識し、また、文を構成する単語を認識
することで会話音声を認識して正しく翻訳することがで
きる音声認識翻訳装置を提供することにある。
しい相互の会話音声認識翻訳を可能にする携帯型音声認
識翻訳機を実現するために、入力された一連の音声から
成る文の文節を認識し、また、文を構成する単語を認識
することで会話音声を認識して正しく翻訳することがで
きる音声認識翻訳装置を提供することにある。
【0016】
【課題を解決するための手段】前記した目的を達成する
ために、本発明になる音声認識翻訳装置は、音声と画像
を取り込む手段と、取り込んだ音声データを記憶してお
くメモリと、取り込んだ一連の音声に対して該音声の特
徴を抽出し、音声認識処理を行う音声認識処理部と、取
り込んだ画像データを記憶しておくメモリと、取り込ん
だ一連の画像に対して該画像の特徴を抽出し、画像認識
処理を行う画像認識処理部と、音声認識及び画像認識さ
れた単語や文章の認識結果に対して翻訳したい単語や文
章に翻訳する翻訳処理部とを備え、経時的に変化する音
声の特徴と該音声の特徴に対応した画像の特徴の2つの
相関関係から、入力された一連の音声からなる文の文節
を認識し、かつ、文を構成する単語を認識することで音
声認識及び翻訳する音声画像認識翻訳装置において、音
声に対応する口の画像の特徴が文の文節の終わりを示し
た場合には、入力された一連の音声からなる該文の文節
と判断すると共に該文節の終わりの文字や文字列を認識
し、更に文節を示す印を付加することを特徴とする。こ
のようにすれば、音声入力文の文節と語尾(日本語にお
いては助詞)を正確に認識することができるので、翻訳
の精度が向上する。
ために、本発明になる音声認識翻訳装置は、音声と画像
を取り込む手段と、取り込んだ音声データを記憶してお
くメモリと、取り込んだ一連の音声に対して該音声の特
徴を抽出し、音声認識処理を行う音声認識処理部と、取
り込んだ画像データを記憶しておくメモリと、取り込ん
だ一連の画像に対して該画像の特徴を抽出し、画像認識
処理を行う画像認識処理部と、音声認識及び画像認識さ
れた単語や文章の認識結果に対して翻訳したい単語や文
章に翻訳する翻訳処理部とを備え、経時的に変化する音
声の特徴と該音声の特徴に対応した画像の特徴の2つの
相関関係から、入力された一連の音声からなる文の文節
を認識し、かつ、文を構成する単語を認識することで音
声認識及び翻訳する音声画像認識翻訳装置において、音
声に対応する口の画像の特徴が文の文節の終わりを示し
た場合には、入力された一連の音声からなる該文の文節
と判断すると共に該文節の終わりの文字や文字列を認識
し、更に文節を示す印を付加することを特徴とする。こ
のようにすれば、音声入力文の文節と語尾(日本語にお
いては助詞)を正確に認識することができるので、翻訳
の精度が向上する。
【0017】具体的には、同じサンプリング周波数で同
時刻の間に取り込んだ一連の音声と画像から抽出した音
声の特徴が、子音から母音に変化し、更に母音から無音
状態に変化していく過程において、この音声の特徴に対
応した口全体とその周辺近傍の画像の特徴が文の文節の
終わりを示した場合には、入力された一連の音声からな
る文の文節と判断するようにする。
時刻の間に取り込んだ一連の音声と画像から抽出した音
声の特徴が、子音から母音に変化し、更に母音から無音
状態に変化していく過程において、この音声の特徴に対
応した口全体とその周辺近傍の画像の特徴が文の文節の
終わりを示した場合には、入力された一連の音声からな
る文の文節と判断するようにする。
【0018】また、同じサンプリング周波数で同時刻の
間に取り込んだ一連の日本語音声と画像から抽出した音
声の特徴が、子音から母音に変化し、更に母音から無音
状態に変化していく過程において、この音声の特徴に対
応した口全体とその周辺近傍の画像の特徴が文の文節の
終わりを示した場合には、入力された一連の音声からな
る文の文節と判断すると共に該文節の終わりの助詞を認
識するようにする。
間に取り込んだ一連の日本語音声と画像から抽出した音
声の特徴が、子音から母音に変化し、更に母音から無音
状態に変化していく過程において、この音声の特徴に対
応した口全体とその周辺近傍の画像の特徴が文の文節の
終わりを示した場合には、入力された一連の音声からな
る文の文節と判断すると共に該文節の終わりの助詞を認
識するようにする。
【0019】また、取り込んだ音声データを記憶してお
く前記メモリを、常時、音データを取り込むメモリ
(1)と、音声が入力されると該音声データを取り込む
メモリ(2)とから構成すると共に、取り込んだ画像デ
ータを記憶しておく前記メモリを、常時、画像データを
取り込むメモリ(3)と、音声が入力されると画像デー
タを取り込むメモリ(4)とから構成し、音声が入力さ
れたと判断したときに音声データ及び画像データの取り
込みを開始し、また、音声の入力が終了したと判断した
ときには音声データ及び画像データの取り込みを中止
し、記憶した音声データ及び画像データに対して音声認
識及び翻訳するようにする。
く前記メモリを、常時、音データを取り込むメモリ
(1)と、音声が入力されると該音声データを取り込む
メモリ(2)とから構成すると共に、取り込んだ画像デ
ータを記憶しておく前記メモリを、常時、画像データを
取り込むメモリ(3)と、音声が入力されると画像デー
タを取り込むメモリ(4)とから構成し、音声が入力さ
れたと判断したときに音声データ及び画像データの取り
込みを開始し、また、音声の入力が終了したと判断した
ときには音声データ及び画像データの取り込みを中止
し、記憶した音声データ及び画像データに対して音声認
識及び翻訳するようにする。
【0020】また、音声が入力されたと判断したときに
音声データ及び画像データの取り込みを開始する処理及
び記憶した音声データ及び画像データの読み出し処理に
ついて、音声の特徴が現われる任意に設定された周期
(サンプリング周波数)で、常に音データを取り込んで
おくメモリ(1)の該音データに対して、時間Tiに取
り込んだ音データの強度Piと、1つ前の周期の時間T
i-1に取り込んだ音データの強度Pi-1との差ΔPiの
値が、任意に設定された音データの強度の境界値Pth
を超えた場合には該音データは音声データであると判断
して次の音データから順にメモリ(2)に書き込むと共
に、画像データの取り込みにおいては、音データが音声
データであると判断した時点から画像データを常に取り
込んでいるメモリ(3)への該画像データの書き込みを
終了し、次の画像データから順にメモリ(4)に書き込
み、メモリ(1)に記憶した音声データとメモリ(2)
に記憶した音声データとを合わせて時間軸t方向に順に
読み出して音声波形データを形成すると共に、メモリ
(3)に記憶した画像データとメモリ(4)に記憶した
画像データと合わせて時間軸t方向に順に読み出して一
連の口の動きを示す画像データを形成するようにする。
音声データ及び画像データの取り込みを開始する処理及
び記憶した音声データ及び画像データの読み出し処理に
ついて、音声の特徴が現われる任意に設定された周期
(サンプリング周波数)で、常に音データを取り込んで
おくメモリ(1)の該音データに対して、時間Tiに取
り込んだ音データの強度Piと、1つ前の周期の時間T
i-1に取り込んだ音データの強度Pi-1との差ΔPiの
値が、任意に設定された音データの強度の境界値Pth
を超えた場合には該音データは音声データであると判断
して次の音データから順にメモリ(2)に書き込むと共
に、画像データの取り込みにおいては、音データが音声
データであると判断した時点から画像データを常に取り
込んでいるメモリ(3)への該画像データの書き込みを
終了し、次の画像データから順にメモリ(4)に書き込
み、メモリ(1)に記憶した音声データとメモリ(2)
に記憶した音声データとを合わせて時間軸t方向に順に
読み出して音声波形データを形成すると共に、メモリ
(3)に記憶した画像データとメモリ(4)に記憶した
画像データと合わせて時間軸t方向に順に読み出して一
連の口の動きを示す画像データを形成するようにする。
【0021】また、更に、音声認識及び画像認識された
単語や文章の認識結果に対して認識結果の修正または補
正を行う認識結果修正部を設ける。
単語や文章の認識結果に対して認識結果の修正または補
正を行う認識結果修正部を設ける。
【0022】また、前記画像の特徴は、画像データの解
像度変換及び2値化処理を施して正規化した人の顔画像
と口全体とその周辺近傍の画像から抽出する。
像度変換及び2値化処理を施して正規化した人の顔画像
と口全体とその周辺近傍の画像から抽出する。
【0023】また、前記音声と画像を取り込む手段を、
カメラとマイクを一体的にして構成して携帯型の音声画
像認識翻訳装置を構成する。
カメラとマイクを一体的にして構成して携帯型の音声画
像認識翻訳装置を構成する。
【0024】上述のような構成の音声認識翻訳装置を用
いることにより、少しでも会話らしい相互の音声認識翻
訳を可能にする携帯型音声認識翻訳機が得られる。
いることにより、少しでも会話らしい相互の音声認識翻
訳を可能にする携帯型音声認識翻訳機が得られる。
【0025】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら、本発
明の実施の形態について詳細に説明する。
明の実施の形態について詳細に説明する。
【0026】図1は、本発明の一実施形態に係る音声画
像認識翻訳装置の構成を示すブロック図である。この図
1に示した音声画像認識翻訳装置は、携帯型音声認識翻
訳機である。このような装置は、CPUやメモリや専用
IC等のいくつかのLSIで構成することができる。ま
た、チップとして、半導体素子上に構成することもでき
る。
像認識翻訳装置の構成を示すブロック図である。この図
1に示した音声画像認識翻訳装置は、携帯型音声認識翻
訳機である。このような装置は、CPUやメモリや専用
IC等のいくつかのLSIで構成することができる。ま
た、チップとして、半導体素子上に構成することもでき
る。
【0027】図1において、101は音声を取り込むた
めの指向性マイクであり、例えば、海外旅行先の空港や
駅構内,飛行機内,ホテル,観光地,レストランやショ
ッピング等で交わされる会話音声を取り込む。
めの指向性マイクであり、例えば、海外旅行先の空港や
駅構内,飛行機内,ホテル,観光地,レストランやショ
ッピング等で交わされる会話音声を取り込む。
【0028】102は16ビットのアナログ/デジタル
(A/D)変換ICであり、前記マイク101内のフィ
ルタやアンプにより音声帯域以外の音が取り除かれて雑
音処理された音声データの連続的なアナログ信号を、音
声のサンプリング周波数、例えば12kHzでサンプリ
ングしてデジタル信号に変換する。
(A/D)変換ICであり、前記マイク101内のフィ
ルタやアンプにより音声帯域以外の音が取り除かれて雑
音処理された音声データの連続的なアナログ信号を、音
声のサンプリング周波数、例えば12kHzでサンプリ
ングしてデジタル信号に変換する。
【0029】103は音声取り込み部であり、A/D変
換IC102でサンプリングされた16ビットの音声デ
ータに対して、シリアルデータからパラレルデータにシ
リアル/パラレル変換を行ってレジスタ等に一旦格納し
ておくためのものである。
換IC102でサンプリングされた16ビットの音声デ
ータに対して、シリアルデータからパラレルデータにシ
リアル/パラレル変換を行ってレジスタ等に一旦格納し
ておくためのものである。
【0030】104は、前記音声取り込み部103によ
り取り込んだ音声データ、例えば、会話音声の1フレー
ズ分の連続音声データを記憶しておくためのメモリであ
り、また、連続音声データを書き込めるだけの必要最小
限の容量を持つメモリである。連続音声データのメモリ
の書き込みは、CPU等のソフトウエア処理で行って
も、専用のハードウエアで行っても良い。
り取り込んだ音声データ、例えば、会話音声の1フレー
ズ分の連続音声データを記憶しておくためのメモリであ
り、また、連続音声データを書き込めるだけの必要最小
限の容量を持つメモリである。連続音声データのメモリ
の書き込みは、CPU等のソフトウエア処理で行って
も、専用のハードウエアで行っても良い。
【0031】105は音声認識処理部であり、メモリ1
04に書き込まれた連続音声データに対して、デジタル
フィルタ,音声分析,音声区間検出,照合,判定等の一
連の音声認識処理を行う。ここで、音声認識に必要な音
響モデルデータ,辞書データ,文法データは、この音声
認識処理部105内においてメモリ等に登録し格納して
おく。音声認識処理は、CPU,DSP等のソフトウエ
ア処理で行っても、専用のハードウエアで行っても良
い。
04に書き込まれた連続音声データに対して、デジタル
フィルタ,音声分析,音声区間検出,照合,判定等の一
連の音声認識処理を行う。ここで、音声認識に必要な音
響モデルデータ,辞書データ,文法データは、この音声
認識処理部105内においてメモリ等に登録し格納して
おく。音声認識処理は、CPU,DSP等のソフトウエ
ア処理で行っても、専用のハードウエアで行っても良
い。
【0032】106は、画像を取り込むための高解像度
カメラである。これは、例えば、CCDカメラであり、
海外旅行先の空港や駅構内,飛行機内,ホテル,観光
地,レストランやショッピング等で交わされる会話音声
に合わせて該音声を発生する人の口の動きを画像データ
として取り込む。
カメラである。これは、例えば、CCDカメラであり、
海外旅行先の空港や駅構内,飛行機内,ホテル,観光
地,レストランやショッピング等で交わされる会話音声
に合わせて該音声を発生する人の口の動きを画像データ
として取り込む。
【0033】107は16ビットのアナログ/デジタル
(A/D)変換ICであり、前記CCDカメラ106か
らのアナログ信号を、音声のサンプリング周波数に同期
して、例えば、12kHzでサンプリングしてデジタル
信号に変換する。
(A/D)変換ICであり、前記CCDカメラ106か
らのアナログ信号を、音声のサンプリング周波数に同期
して、例えば、12kHzでサンプリングしてデジタル
信号に変換する。
【0034】108は画像取り込み部であり、前記A/
D変換IC107でサンプリングした16ビットの画像
データに対して、シリアルデータからパラレルデータに
シリアル/パラレル変換を行ってレジスタ等に一旦格納
しておくためのものである。
D変換IC107でサンプリングした16ビットの画像
データに対して、シリアルデータからパラレルデータに
シリアル/パラレル変換を行ってレジスタ等に一旦格納
しておくためのものである。
【0035】109は、画像取り込み部108により取
り込んだ画像データ、例えば、会話音声の1フレーズ分
の連続画像データを記憶しておくためのメモリであり、
また、連続画像データを書き込めるだけの必要最小限の
容量を持つメモリである。連続画像データのメモリの書
き込みは、CPU等のソフトウエア処理で行っても専用
のハードウエアで行っても良い。
り込んだ画像データ、例えば、会話音声の1フレーズ分
の連続画像データを記憶しておくためのメモリであり、
また、連続画像データを書き込めるだけの必要最小限の
容量を持つメモリである。連続画像データのメモリの書
き込みは、CPU等のソフトウエア処理で行っても専用
のハードウエアで行っても良い。
【0036】110は画像認識処理部であり、前記メモ
リ109に書き込まれた連続画像データに対して、デジ
タルフィルタ,画像変換,2値化処理,画像解析,特徴
抽出,照合,判定等の一連の画像認識処理を行う。ここ
で、画像認識に必要な画像モデルデータ,辞書データ,
文法データは、画像認識処理部105内において、メモ
リ等に登録して格納しておく。画像認識処理は、CPU
やDSP等のソフトウエア処理で行っても、専用のハー
ドウエアで行っても良い。ここで、画像認識処理した結
果は、音声認識処理部105に渡す。
リ109に書き込まれた連続画像データに対して、デジ
タルフィルタ,画像変換,2値化処理,画像解析,特徴
抽出,照合,判定等の一連の画像認識処理を行う。ここ
で、画像認識に必要な画像モデルデータ,辞書データ,
文法データは、画像認識処理部105内において、メモ
リ等に登録して格納しておく。画像認識処理は、CPU
やDSP等のソフトウエア処理で行っても、専用のハー
ドウエアで行っても良い。ここで、画像認識処理した結
果は、音声認識処理部105に渡す。
【0037】111は、前記音声認識処理部105から
出力された会話音声の認識結果に対して翻訳したい言語
に翻訳処理を行う翻訳処理部である。音声認識処理部1
05から出力する認識結果は、例えば、日本語であれば
名詞,助詞,動詞,副詞等のかな漢字まじりのテキスト
文章である。翻訳処理では、これらのかな漢字まじり文
章に対して、構文解析及び辞書,文法規則,事例等から
の文章生成を行い、翻訳結果を出力する。
出力された会話音声の認識結果に対して翻訳したい言語
に翻訳処理を行う翻訳処理部である。音声認識処理部1
05から出力する認識結果は、例えば、日本語であれば
名詞,助詞,動詞,副詞等のかな漢字まじりのテキスト
文章である。翻訳処理では、これらのかな漢字まじり文
章に対して、構文解析及び辞書,文法規則,事例等から
の文章生成を行い、翻訳結果を出力する。
【0038】112は、前記翻訳処理部111から出力
された翻訳結果を、会話文に適した音声に変換して音声
出力する音声合成処理部である。この音声合成処理部1
12では、より自然な会話文音声にするために、文章を
構成している単語の発音やアクセント、更に、文章全体
の抑揚を最適化して会話文の音声合成を行い、相手側に
対して聞き取りやすい自然な音声を出力するための処理
も行う。
された翻訳結果を、会話文に適した音声に変換して音声
出力する音声合成処理部である。この音声合成処理部1
12では、より自然な会話文音声にするために、文章を
構成している単語の発音やアクセント、更に、文章全体
の抑揚を最適化して会話文の音声合成を行い、相手側に
対して聞き取りやすい自然な音声を出力するための処理
も行う。
【0039】113は16ビットのデジタル/アナログ
(D/A)変換ICであり、前記音声合成処理部112
から出力された音声のデジタル信号を、例えば、ロウパ
スフィルタ(LPF)を経由して音声周波数帯域12k
Hzでアナログ信号に変換する。
(D/A)変換ICであり、前記音声合成処理部112
から出力された音声のデジタル信号を、例えば、ロウパ
スフィルタ(LPF)を経由して音声周波数帯域12k
Hzでアナログ信号に変換する。
【0040】114は、音声認識結果の途中経過や翻訳
結果をテキストで表示するための液晶ディスプレイ(L
CD)である。
結果をテキストで表示するための液晶ディスプレイ(L
CD)である。
【0041】115は、音声認識結果やその途中経過,
翻訳結果を音声合成して音声出力するためのスピーカで
ある。
翻訳結果を音声合成して音声出力するためのスピーカで
ある。
【0042】図2は、音声認識をサポートするためのア
プローチとして、音声を発生する人の口の動きの画像を
取り込み、画像認識して音声認識と共に音声の内容を解
読する方法の一例を説明するための図である。
プローチとして、音声を発生する人の口の動きの画像を
取り込み、画像認識して音声認識と共に音声の内容を解
読する方法の一例を説明するための図である。
【0043】図1に示したカメラ106、例えば、CC
Dカメラにより、音声入力に同期して音声を発生する人
の口の動きの画像を取り込む。
Dカメラにより、音声入力に同期して音声を発生する人
の口の動きの画像を取り込む。
【0044】201は、音声入力と同期して取り込んだ
任意の時点での会話音声を発生している人の静止画像で
ある。画像の解像度は、縦mドット×横nドット×深さ
lビットである。この画像201は、音声入力に同期し
て、例えば、音声のサンプリング周波数を12kHzに
設定し、この音声の特徴を抽出するためのフレームを音
声のサンプリング点数を240ポイントにした場合は、
20msのフレーム単位で音声入力に同期させて取り込
むことになる。音声の取り込みにおける20msのフレ
ーム単位を画像の取り込みに適用すると、20msで1
フレームの画像を取り込むことになるので、1秒間に5
0フレームの画像を処理することになる。これは、現行
のNTSC等の動画像である30フレーム/秒よりも時
間軸の分解能が高くなる。
任意の時点での会話音声を発生している人の静止画像で
ある。画像の解像度は、縦mドット×横nドット×深さ
lビットである。この画像201は、音声入力に同期し
て、例えば、音声のサンプリング周波数を12kHzに
設定し、この音声の特徴を抽出するためのフレームを音
声のサンプリング点数を240ポイントにした場合は、
20msのフレーム単位で音声入力に同期させて取り込
むことになる。音声の取り込みにおける20msのフレ
ーム単位を画像の取り込みに適用すると、20msで1
フレームの画像を取り込むことになるので、1秒間に5
0フレームの画像を処理することになる。これは、現行
のNTSC等の動画像である30フレーム/秒よりも時
間軸の分解能が高くなる。
【0045】202は、取り込んだ画像201に対し
て、カラー画像から濃淡画像に変換する濃淡化処理を行
い、その後、2値化画像を得る2値化処理を施し、口の
形の特徴を抽出するために取り出した画像である。
て、カラー画像から濃淡画像に変換する濃淡化処理を行
い、その後、2値化画像を得る2値化処理を施し、口の
形の特徴を抽出するために取り出した画像である。
【0046】203は、画像202に対して、正規化,
エッジ検出,平滑化処理を施し、口の輪郭等の特徴を抽
出した画像である。この画像203の解像度は、画像の
特徴を十分に表すことができる必要最小限の解像度とす
る。
エッジ検出,平滑化処理を施し、口の輪郭等の特徴を抽
出した画像である。この画像203の解像度は、画像の
特徴を十分に表すことができる必要最小限の解像度とす
る。
【0047】図3は、音声及び画像を取り込むためのカ
メラを内蔵したマイクの構成を説明するための図であ
る。図1に示した音声画像認識翻訳装置において、マイ
ク101とカメラ106を一体化したものである。特
に、携帯型音声認識翻訳機のような装置においては、部
品点数の削減,低コスト化,低価格化が重要である。ま
た、図2を参照して説明したように、口の動きの画像認
識を行うことから、音声を取り込むマイクにマイクを内
蔵すれば、このマイクに向かって音声を発生する口の画
像を比較的容易に取り込むことができる。
メラを内蔵したマイクの構成を説明するための図であ
る。図1に示した音声画像認識翻訳装置において、マイ
ク101とカメラ106を一体化したものである。特
に、携帯型音声認識翻訳機のような装置においては、部
品点数の削減,低コスト化,低価格化が重要である。ま
た、図2を参照して説明したように、口の動きの画像認
識を行うことから、音声を取り込むマイクにマイクを内
蔵すれば、このマイクに向かって音声を発生する口の画
像を比較的容易に取り込むことができる。
【0048】301は、音声及び画像を取り込むための
カメラを内蔵したマイク本体である。外形は、円筒形で
あっても、角形であっても良い。302はマイクであ
り、コンデンサ型マイクや抵抗型マイク等で構成され
る。303はレンズであり、音声を発生する人物の顔や
口の画像が取り込めるようにチューニングしておく。3
04はCCDカメラであり、レンズ303から進入して
きた音声を発生する人物の顔や口の画像を取り込む。
カメラを内蔵したマイク本体である。外形は、円筒形で
あっても、角形であっても良い。302はマイクであ
り、コンデンサ型マイクや抵抗型マイク等で構成され
る。303はレンズであり、音声を発生する人物の顔や
口の画像が取り込めるようにチューニングしておく。3
04はCCDカメラであり、レンズ303から進入して
きた音声を発生する人物の顔や口の画像を取り込む。
【0049】305は音声及び画像データを伝送するた
めのケーブルであり、音声信号ケーブル306と画像信
号ケーブル307とを備える。図1に示した音声画像認
識翻訳装置おいては、音声信号ケーブル306はA/D
変換IC102に接続し、画像信号ケーブル307はA
/D変換IC107に接続する。
めのケーブルであり、音声信号ケーブル306と画像信
号ケーブル307とを備える。図1に示した音声画像認
識翻訳装置おいては、音声信号ケーブル306はA/D
変換IC102に接続し、画像信号ケーブル307はA
/D変換IC107に接続する。
【0050】図4は、このような本発明になる音声画像
認識翻訳装置において、実際に、会話音声による会話文
が、音声認識と画像認識とから認識され、翻訳されるま
でを説明するための図である。
認識翻訳装置において、実際に、会話音声による会話文
が、音声認識と画像認識とから認識され、翻訳されるま
でを説明するための図である。
【0051】入力された会話音声による会話文例の内容
は、「コウエンハ ドコデスカ」である。入力される音
声の発生スピードは、会話における自然なスピードであ
り、認識率を高めるために丁寧にはっきりと発声してい
る。
は、「コウエンハ ドコデスカ」である。入力される音
声の発生スピードは、会話における自然なスピードであ
り、認識率を高めるために丁寧にはっきりと発声してい
る。
【0052】401は、入力された会話音声による会話
文例における「コウエンハ ドコデスカ」の音声波形で
ある。時間軸tにおける音声波形の振幅は、音声強度を
表している。この音声波形に対して、音声のサンプリン
グ周波数を12kHzに設定し、音声の特徴を抽出する
ためのフレームを音声のサンプリング点数を240ポイ
ントにした場合は、20msのフレーム単位で音声を取
り込むことになる。
文例における「コウエンハ ドコデスカ」の音声波形で
ある。時間軸tにおける音声波形の振幅は、音声強度を
表している。この音声波形に対して、音声のサンプリン
グ周波数を12kHzに設定し、音声の特徴を抽出する
ためのフレームを音声のサンプリング点数を240ポイ
ントにした場合は、20msのフレーム単位で音声を取
り込むことになる。
【0053】402〜404は、音声の特徴を抽出する
ためのフレームを音声のサンプリング点数を240ポイ
ントにした場合の20ms単位の音声特徴フレームであ
る。音声の特徴は、一般的に、音声認識で採用されてい
る音声分析により抽出された特徴である。ここで、音声
特徴フレーム402で表される特徴は、「コウエンハ」
の動的な音声の特徴である。また、音声特徴フレーム4
03で表される特徴は、「ハ 」の静的な音声の特徴
である。再び、音声特徴フレーム404で表される特徴
は、「ドコデスカ」の動的な音声の特徴である。
ためのフレームを音声のサンプリング点数を240ポイ
ントにした場合の20ms単位の音声特徴フレームであ
る。音声の特徴は、一般的に、音声認識で採用されてい
る音声分析により抽出された特徴である。ここで、音声
特徴フレーム402で表される特徴は、「コウエンハ」
の動的な音声の特徴である。また、音声特徴フレーム4
03で表される特徴は、「ハ 」の静的な音声の特徴
である。再び、音声特徴フレーム404で表される特徴
は、「ドコデスカ」の動的な音声の特徴である。
【0054】このような音声の特徴抽出から音声認識を
行うことは可能であるが、音声の始まり(語頭)や終わ
り(語尾)において誤認識が起こりやすい。例えば、
「コウエンハ」が「コウエンヘ」になったり、「ドコデ
スカ」が「ココデスカ」になったりする。また、この音
声認識翻訳装置を海外旅行先などで活用することを考え
ると、周囲の雑音などにより、更に認識率が低下する。
一方、翻訳においては、音声認識の結果次第で、翻訳精
度が変化する。特に、日本語から英語に翻訳する例をと
ってみると、語頭や語尾において誤認識が起こって、
「コウエンハ」が「コウエンヘ」になったり、「ドコデ
スカ」が「ココデスカ」になったりすると、正しく翻訳
できなくなる。また、文節も認識できないと正しい翻訳
は困難になる。 そこで、翻訳のために、音声認識の精
度を高める手段として、音声の始まり(語頭)や終わり
(語尾)における口の動きに着目した。405〜407
は、音声特徴フレーム402〜404で示した音声の特
徴を抽出するためのフレームを音声のサンプリング点数
を240ポイントにした場合の20ms単位の音声特徴
フレームに対応させて、口の動きの画像を取り込み、図
2を参照して説明したような処理により特徴を抽出した
画像である。ここで、画像405で表される特徴は、
「コウエンハ」の動的な口の形の連続的な動きによる画
像の特徴である。また、画像406で表される特徴は、
「ハ 」の静的な口の形の画像の特徴である。再び、
画像407で表される特徴は、「ドコデスカ」の動的な
口の形の連続的な動きによる画像の特徴である。したが
って、会話文のような連続音声の認識に対して、口の動
きの画像認識を行うことにより、音声の始まりや終わり
における文章の認識精度を高め、また、文節の認識を行
うことにより、翻訳精度を高めることができるようにし
た。同じサンプリング周波数で同時刻の間に取り込んだ
一連の音声と画像の特徴を抽出し、抽出した音声の特徴
が子音から母音に変化し、更に母音から無音状態に変化
していく過程において、この音声の特徴に対応した口全
体とその周辺近傍の画像の特徴が、文の文節の終わりを
示した場合には、入力された一連の音声からなる文の文
節と判断し、文節の終わりの文字や文字列を認識するよ
うにする。日本語の場合には、文節の終わりの助詞を認
識するようにすることが好ましい。更に、例えば、「コ
ウエンハ」の動的な口の形の連続的な動きによる画像の
特徴からも画像認識を行い、音声認識と共に、「公園
は」を認識する。あるいは、音声認識がなされなかった
場合でも、画像の認識だけから「公園は」を認識するよ
うにする。これにより、ロバストネス向上が期待でき
る。
行うことは可能であるが、音声の始まり(語頭)や終わ
り(語尾)において誤認識が起こりやすい。例えば、
「コウエンハ」が「コウエンヘ」になったり、「ドコデ
スカ」が「ココデスカ」になったりする。また、この音
声認識翻訳装置を海外旅行先などで活用することを考え
ると、周囲の雑音などにより、更に認識率が低下する。
一方、翻訳においては、音声認識の結果次第で、翻訳精
度が変化する。特に、日本語から英語に翻訳する例をと
ってみると、語頭や語尾において誤認識が起こって、
「コウエンハ」が「コウエンヘ」になったり、「ドコデ
スカ」が「ココデスカ」になったりすると、正しく翻訳
できなくなる。また、文節も認識できないと正しい翻訳
は困難になる。 そこで、翻訳のために、音声認識の精
度を高める手段として、音声の始まり(語頭)や終わり
(語尾)における口の動きに着目した。405〜407
は、音声特徴フレーム402〜404で示した音声の特
徴を抽出するためのフレームを音声のサンプリング点数
を240ポイントにした場合の20ms単位の音声特徴
フレームに対応させて、口の動きの画像を取り込み、図
2を参照して説明したような処理により特徴を抽出した
画像である。ここで、画像405で表される特徴は、
「コウエンハ」の動的な口の形の連続的な動きによる画
像の特徴である。また、画像406で表される特徴は、
「ハ 」の静的な口の形の画像の特徴である。再び、
画像407で表される特徴は、「ドコデスカ」の動的な
口の形の連続的な動きによる画像の特徴である。したが
って、会話文のような連続音声の認識に対して、口の動
きの画像認識を行うことにより、音声の始まりや終わり
における文章の認識精度を高め、また、文節の認識を行
うことにより、翻訳精度を高めることができるようにし
た。同じサンプリング周波数で同時刻の間に取り込んだ
一連の音声と画像の特徴を抽出し、抽出した音声の特徴
が子音から母音に変化し、更に母音から無音状態に変化
していく過程において、この音声の特徴に対応した口全
体とその周辺近傍の画像の特徴が、文の文節の終わりを
示した場合には、入力された一連の音声からなる文の文
節と判断し、文節の終わりの文字や文字列を認識するよ
うにする。日本語の場合には、文節の終わりの助詞を認
識するようにすることが好ましい。更に、例えば、「コ
ウエンハ」の動的な口の形の連続的な動きによる画像の
特徴からも画像認識を行い、音声認識と共に、「公園
は」を認識する。あるいは、音声認識がなされなかった
場合でも、画像の認識だけから「公園は」を認識するよ
うにする。これにより、ロバストネス向上が期待でき
る。
【0055】408〜412は、入力された会話音声に
よる会話文例「コウエンハ ドコデスカ」の音声認識結
果である。結果は、かな漢字まじりのテキスト文章で出
力する。ここで、文章を構成している単語や文節を認識
することで、「公園」408と「は」410との間にス
ラッシュ409を挿入し、「は」410と「どこです
か」412との間にスラッシュ411を挿入する。これ
により、翻訳処理を容易にし、翻訳精度を高めることが
できるようになる。
よる会話文例「コウエンハ ドコデスカ」の音声認識結
果である。結果は、かな漢字まじりのテキスト文章で出
力する。ここで、文章を構成している単語や文節を認識
することで、「公園」408と「は」410との間にス
ラッシュ409を挿入し、「は」410と「どこです
か」412との間にスラッシュ411を挿入する。これ
により、翻訳処理を容易にし、翻訳精度を高めることが
できるようになる。
【0056】413は、認識結果「公園/は/どこです
か」の翻訳結果であり「Whereis the pa
rk?」をテキストで出力する。そして、この翻訳結果
413は、音声合成して音声出力する。
か」の翻訳結果であり「Whereis the pa
rk?」をテキストで出力する。そして、この翻訳結果
413は、音声合成して音声出力する。
【0057】図5は、このような本発明になる音声画像
認識翻訳装置において、音声の取り込み及び画像の取り
込み方法を説明するための図である。
認識翻訳装置において、音声の取り込み及び画像の取り
込み方法を説明するための図である。
【0058】図5の(a)は、発明者が実際に音声とし
て発生した「山田」の音声の波形である。図5の(b)
は、音声及び画像を取り込むためのメモリである。
て発生した「山田」の音声の波形である。図5の(b)
は、音声及び画像を取り込むためのメモリである。
【0059】図5(a)において、図の横軸方向(図に
おける右方向)は時間tを表し、縦軸方向(図における
上下方向)は音声波形の振幅強度を表している。
おける右方向)は時間tを表し、縦軸方向(図における
上下方向)は音声波形の振幅強度を表している。
【0060】区間501に示す波形は、常時、音声を取
り込んでいる状態における音声の波形である。ここで、
区域1に示す波形は、無音状態の時の波形であり、区域
2に示す波形は、無音状態から音声が始まる最初の音声
波形を示している。音声が発生されていない場合は、区
域1で示すような波形が連続するので、区域2でも区域
1と同様な波形が現われる。そこで、例えば、連続的に
観測される音の波形において、ある時間領域だけ音の波
形データをメモリに記録しておき、常に新しい音データ
をメモリに格納し、古い音データから消していくような
必要最小限のメモリ容量を持つメモリを考える。例え
ば、0.1秒程度の音声データが格納できる容量を持た
せる。
り込んでいる状態における音声の波形である。ここで、
区域1に示す波形は、無音状態の時の波形であり、区域
2に示す波形は、無音状態から音声が始まる最初の音声
波形を示している。音声が発生されていない場合は、区
域1で示すような波形が連続するので、区域2でも区域
1と同様な波形が現われる。そこで、例えば、連続的に
観測される音の波形において、ある時間領域だけ音の波
形データをメモリに記録しておき、常に新しい音データ
をメモリに格納し、古い音データから消していくような
必要最小限のメモリ容量を持つメモリを考える。例え
ば、0.1秒程度の音声データが格納できる容量を持た
せる。
【0061】図5(b)におけるメモリ(1)506
は、連続的に観測される音の波形において、ある時間領
域だけ音の波形データをメモリに記録しておき、常に新
しい音データをメモリに格納し、古い音データから消し
ていくために必要最小限のメモリ容量nを持つメモリで
ある。507は、メモリ(1)506におけるライトア
ドレスWAである。508は、メモリ(1)506にお
けるリードアドレスRAである。音声が取り込まれる
と、ライトアドレスWA507の示すアドレスに音声デ
ータをライトし、ライトアドレスWA507をインクリ
メントしておく。この動作をメモリ(1)506の先頭
アドレスから順に繰り返し、アドレスの最後までライト
したならば再び先頭アドレスに戻って同様に処理を繰り
返す。例えば、図5(a)の区間501において、無音
状態の区域1の波形データは、図5(b)におけるメモ
リ(1)506の領域1に書き込まれる。また、図5
(a)の区間501において、無音状態から音声が始ま
る区域2の最初の音声波形データは、図5(b)におけ
るメモリ(1)の領域2に書き込まれる。区間501に
おいて、区域2のデータが区域1のデータよりも前に示
されているのは、メモリ(1)506において、領域2
のデータが領域1のデータよりも新しいことを表すため
である。したがって、音声認識するためには、区間50
2に示す波形データのように、領域1のデータを領域2
のデータよりも先に読み出すことになる。これにより、
音データを常に取り込むことが可能になる。メモリ
(1)506の音データリードに関しては後で述べる。
は、連続的に観測される音の波形において、ある時間領
域だけ音の波形データをメモリに記録しておき、常に新
しい音データをメモリに格納し、古い音データから消し
ていくために必要最小限のメモリ容量nを持つメモリで
ある。507は、メモリ(1)506におけるライトア
ドレスWAである。508は、メモリ(1)506にお
けるリードアドレスRAである。音声が取り込まれる
と、ライトアドレスWA507の示すアドレスに音声デ
ータをライトし、ライトアドレスWA507をインクリ
メントしておく。この動作をメモリ(1)506の先頭
アドレスから順に繰り返し、アドレスの最後までライト
したならば再び先頭アドレスに戻って同様に処理を繰り
返す。例えば、図5(a)の区間501において、無音
状態の区域1の波形データは、図5(b)におけるメモ
リ(1)506の領域1に書き込まれる。また、図5
(a)の区間501において、無音状態から音声が始ま
る区域2の最初の音声波形データは、図5(b)におけ
るメモリ(1)の領域2に書き込まれる。区間501に
おいて、区域2のデータが区域1のデータよりも前に示
されているのは、メモリ(1)506において、領域2
のデータが領域1のデータよりも新しいことを表すため
である。したがって、音声認識するためには、区間50
2に示す波形データのように、領域1のデータを領域2
のデータよりも先に読み出すことになる。これにより、
音データを常に取り込むことが可能になる。メモリ
(1)506の音データリードに関しては後で述べる。
【0062】次に、無音状態から、音声が始まる最初の
音声波形が観測されたならば、次から取り込まれる音デ
ータは音声であると判断し、別なメモリに格納すること
を考える。図5(a)における区間503が音声データ
である。これにより、メモリ容量を大幅に削減できる。
音声波形が観測されたならば、次から取り込まれる音デ
ータは音声であると判断し、別なメモリに格納すること
を考える。図5(a)における区間503が音声データ
である。これにより、メモリ容量を大幅に削減できる。
【0063】図5(b)におけるメモリ(2)509
は、無音状態から、音声が始まる最初の音声波形が観測
されたならば、次から取り込まれる音データは音声であ
ると判断し、その音声データを格納するためのメモリで
ある。510は、メモリ(2)509におけるライトア
ドレスWAである。511は、メモリ(2)509にお
けるリードアドレスRAである。メモリ容量は、例え
ば、単語程度の認識であれば、3〜5秒の音声データを
格納することができる容量を持たせる。メモリ(2)に
おける3の領域には、図5(a)における区間503の
音声データ3が格納される。ここで、音声データが、音
声状態から再び無音状態になり、無音と判断したなら
ば、メモリ(2)509への音声データの書き込みを中
止しても良い。以上に説明した音声の取り込み処理によ
り、図5(a)に示す区間502,503の一連の音声
波形データ1,2,3は、図5(b)に示すメモリ
(1)506及びメモリ(2)509に書き込まれ、こ
れらのメモリ(1)及び(2)に書き込まれた音声波形
データは、512に示すように時系列に読み出すことが
できる。
は、無音状態から、音声が始まる最初の音声波形が観測
されたならば、次から取り込まれる音データは音声であ
ると判断し、その音声データを格納するためのメモリで
ある。510は、メモリ(2)509におけるライトア
ドレスWAである。511は、メモリ(2)509にお
けるリードアドレスRAである。メモリ容量は、例え
ば、単語程度の認識であれば、3〜5秒の音声データを
格納することができる容量を持たせる。メモリ(2)に
おける3の領域には、図5(a)における区間503の
音声データ3が格納される。ここで、音声データが、音
声状態から再び無音状態になり、無音と判断したなら
ば、メモリ(2)509への音声データの書き込みを中
止しても良い。以上に説明した音声の取り込み処理によ
り、図5(a)に示す区間502,503の一連の音声
波形データ1,2,3は、図5(b)に示すメモリ
(1)506及びメモリ(2)509に書き込まれ、こ
れらのメモリ(1)及び(2)に書き込まれた音声波形
データは、512に示すように時系列に読み出すことが
できる。
【0064】図5(b)におけるメモリ(3)513
は、メモリ(1)506と同様に、連続的に観測される
音の波形に対応させて、ある時間領域だけ口の動きの画
像データをメモリに記録しておき、常に新しい画像デー
タをメモリに格納し、古い画像データから消していくた
めに必要最小限のメモリ容量mを持つメモリである。5
14は、メモリ(3)513におけるライトアドレスW
Aである。515は、メモリ(3)513におけるリー
ドアドレスRAである。画像が取り込まれると、ライト
アドレスWA514の示すアドレスに画像データをライ
トし、ライトアドレスWA514をインクリメントして
おく。この動作をメモリ(3)513の先頭アドレスか
ら順に繰り返し、アドレスの最後までライトしたならば
再び先頭アドレスに戻って同様の処理を繰り返す。例え
ば、図5(a)の区間501において、無音状態の区域
1の波形データに対応した口の動きの画像データは、図
5(b)におけるメモリ(3)513の領域1に書き込
まれる。
は、メモリ(1)506と同様に、連続的に観測される
音の波形に対応させて、ある時間領域だけ口の動きの画
像データをメモリに記録しておき、常に新しい画像デー
タをメモリに格納し、古い画像データから消していくた
めに必要最小限のメモリ容量mを持つメモリである。5
14は、メモリ(3)513におけるライトアドレスW
Aである。515は、メモリ(3)513におけるリー
ドアドレスRAである。画像が取り込まれると、ライト
アドレスWA514の示すアドレスに画像データをライ
トし、ライトアドレスWA514をインクリメントして
おく。この動作をメモリ(3)513の先頭アドレスか
ら順に繰り返し、アドレスの最後までライトしたならば
再び先頭アドレスに戻って同様の処理を繰り返す。例え
ば、図5(a)の区間501において、無音状態の区域
1の波形データに対応した口の動きの画像データは、図
5(b)におけるメモリ(3)513の領域1に書き込
まれる。
【0065】また、図5(a)の区間501において、
無音状態から音声が始まる区域2の最初の音声波形デー
タに対応した口の動きの画像データは、図5(b)にお
けるメモリ(3)513の領域2に書き込まれている。
区間501において、区域2のデータが区域1のデータ
よりも前に示されているのは、メモリ(3)513にお
いて、領域2のデータが領域1のデータよりも新しいこ
とを表すためである。したがって、音声認識に対応した
画像認識を行うためには、画像においても、区間502
に示す波形データのように、メモリ(3)513におい
て、領域1のデータを領域2のデータよりも先に読み出
すことになる。これにより、音データに対応した画像デ
ータを常に取り込むことが可能になる。
無音状態から音声が始まる区域2の最初の音声波形デー
タに対応した口の動きの画像データは、図5(b)にお
けるメモリ(3)513の領域2に書き込まれている。
区間501において、区域2のデータが区域1のデータ
よりも前に示されているのは、メモリ(3)513にお
いて、領域2のデータが領域1のデータよりも新しいこ
とを表すためである。したがって、音声認識に対応した
画像認識を行うためには、画像においても、区間502
に示す波形データのように、メモリ(3)513におい
て、領域1のデータを領域2のデータよりも先に読み出
すことになる。これにより、音データに対応した画像デ
ータを常に取り込むことが可能になる。
【0066】次に、無音状態から、音声が始まる最初の
音声波形が観測されたならば、次から取り込まれる音デ
ータは音声であると判断し、画像データにおいても同様
に、別なメモリに格納することを考える。図5(a)に
おける区間503が音声データであり、この音声データ
対応した動的な口の動きを表す画像データが存在する。
これにより、メモリ容量を大幅に削減できる。
音声波形が観測されたならば、次から取り込まれる音デ
ータは音声であると判断し、画像データにおいても同様
に、別なメモリに格納することを考える。図5(a)に
おける区間503が音声データであり、この音声データ
対応した動的な口の動きを表す画像データが存在する。
これにより、メモリ容量を大幅に削減できる。
【0067】図5(b)におけるメモリ(4)516
は、無音状態から、音声が始まる最初の音声波形が観測
されたならば、次から取り込まれる音データは音声であ
ると判断し、画像データにおいても同様に、その音声デ
ータに対応した画像データを格納するためのメモリであ
る。517は、メモリ(4)516におけるライトアド
レスWAである。518は、メモリ(4)516におけ
るリードアドレスRAである。このメモリ(4)516
における領域3には、図5(a)における区間503の
音声データ3に対応する画像データが格納される。ここ
で、音声データが、音声状態から再び無音状態になり、
無音と判断したならば、メモリ(4)516への画像デ
ータの書き込みを中止しても良い。
は、無音状態から、音声が始まる最初の音声波形が観測
されたならば、次から取り込まれる音データは音声であ
ると判断し、画像データにおいても同様に、その音声デ
ータに対応した画像データを格納するためのメモリであ
る。517は、メモリ(4)516におけるライトアド
レスWAである。518は、メモリ(4)516におけ
るリードアドレスRAである。このメモリ(4)516
における領域3には、図5(a)における区間503の
音声データ3に対応する画像データが格納される。ここ
で、音声データが、音声状態から再び無音状態になり、
無音と判断したならば、メモリ(4)516への画像デ
ータの書き込みを中止しても良い。
【0068】以上の説明した画像の取り込み処理によ
り、図5(a)に示す区間502,503の一連の音声
波形データ1,2,3に対応した画像データは、図5
(b)に示すメモリ(3)513及びメモリ(4)51
6に書き込まれ、これらのメモリ(3),(4)に書き
込まれたデータは、519に示すように時系列に読み出
すことができる。
り、図5(a)に示す区間502,503の一連の音声
波形データ1,2,3に対応した画像データは、図5
(b)に示すメモリ(3)513及びメモリ(4)51
6に書き込まれ、これらのメモリ(3),(4)に書き
込まれたデータは、519に示すように時系列に読み出
すことができる。
【0069】図6は、図5における音声及び画像の取り
込み処理を示すフローチャートである。
込み処理を示すフローチャートである。
【0070】処理ステップ601では、常に音データを
取り込んでメモリ(1)にライトし、常に画像データを
取り込んでメモリ(3)にライトする。例えば、音デー
タは、12kHzでサンプリングされた音声を含む音デ
ータである。また、画像データは、音声の取り込みに同
期してサンプリングされた口の動きを含む人物の顔画像
データである。
取り込んでメモリ(1)にライトし、常に画像データを
取り込んでメモリ(3)にライトする。例えば、音デー
タは、12kHzでサンプリングされた音声を含む音デ
ータである。また、画像データは、音声の取り込みに同
期してサンプリングされた口の動きを含む人物の顔画像
データである。
【0071】処理ステップ602では、メモリ(1)に
ライトされた音データに対して、音データの振幅強度P
をサンプリングされるデータ毎に観測し、その振幅強度
Piが任意に設定されたスレッシュホールドレベルPt
hを超えなかった場合は、ライトアドレスWA507,
514をインクリメントし、処理ステップ601の処理
を繰り返すように戻る。また、この処理ステップ602
では、メモリ(1)にライトした音データに対して、音
データの振幅強度Pをサンプリングされるデータ毎に観
測し、その振幅強度Piが任意に設定されたスレッシュ
ホールドレベルPthを超えた場合は、その音データ
は、音声であると判断する。
ライトされた音データに対して、音データの振幅強度P
をサンプリングされるデータ毎に観測し、その振幅強度
Piが任意に設定されたスレッシュホールドレベルPt
hを超えなかった場合は、ライトアドレスWA507,
514をインクリメントし、処理ステップ601の処理
を繰り返すように戻る。また、この処理ステップ602
では、メモリ(1)にライトした音データに対して、音
データの振幅強度Pをサンプリングされるデータ毎に観
測し、その振幅強度Piが任意に設定されたスレッシュ
ホールドレベルPthを超えた場合は、その音データ
は、音声であると判断する。
【0072】処理ステップ603では、処理ステップ6
02で音データが音声であると判断したときに、メモリ
(1)506及びメモリ(3)513のライトアドレス
WA507,514を記憶する。
02で音データが音声であると判断したときに、メモリ
(1)506及びメモリ(3)513のライトアドレス
WA507,514を記憶する。
【0073】処理ステップ604では、次にサンプリン
グされる音データは音声データであると判断し、メモリ
(2)509へは音声データPi+1 からライトし、メモ
リ(4)516へは画像データIi+1 からライトする。
以上により、音声認識に必要な音声データ及び画像デー
タを取り込むことができる。
グされる音データは音声データであると判断し、メモリ
(2)509へは音声データPi+1 からライトし、メモ
リ(4)516へは画像データIi+1 からライトする。
以上により、音声認識に必要な音声データ及び画像デー
タを取り込むことができる。
【0074】処理ステップ605では、音声認識するた
めに、メモリ(1)506及びメモリ(2)509に書
き込まれている音声データと、メモリ(3)513及び
メモリ(4)516に書き込まれている画像データを読
み出すにあたり、処理ステップ603で記憶しておいた
メモリ(1)506のライトアドレスWA507の次の
アドレスを該メモリ(1)506のリードアドレスの先
頭アドレスRA(=WA+1)508として該メモリ
(1)506に格納されている音声データを総て読み出
す。また、処理ステップ603で記憶しておいたメモリ
(3)513のライトアドレスWA514の次のアドレ
スを該メモリ(3)513のリードアドレスの先頭アド
レスRA(=WA+1)515として該メモリ(3)5
13に格納されている画像データを総て読み出す。
めに、メモリ(1)506及びメモリ(2)509に書
き込まれている音声データと、メモリ(3)513及び
メモリ(4)516に書き込まれている画像データを読
み出すにあたり、処理ステップ603で記憶しておいた
メモリ(1)506のライトアドレスWA507の次の
アドレスを該メモリ(1)506のリードアドレスの先
頭アドレスRA(=WA+1)508として該メモリ
(1)506に格納されている音声データを総て読み出
す。また、処理ステップ603で記憶しておいたメモリ
(3)513のライトアドレスWA514の次のアドレ
スを該メモリ(3)513のリードアドレスの先頭アド
レスRA(=WA+1)515として該メモリ(3)5
13に格納されている画像データを総て読み出す。
【0075】最後に、処理ステップ606では、大半の
音声データが格納されているメモリ(2)509に対し
て、リードアドレスの先頭アドレスRA(先頭)511
から該メモリ(2)509に格納されている音声データ
を総て読み出す。また、大半の画像データが格納されて
いるメモリ4(516)に対して、リードアドレスの先
頭アドレスRA(先頭)518から該メモリ(4)51
6に格納されている画像データを総て読み出す。
音声データが格納されているメモリ(2)509に対し
て、リードアドレスの先頭アドレスRA(先頭)511
から該メモリ(2)509に格納されている音声データ
を総て読み出す。また、大半の画像データが格納されて
いるメモリ4(516)に対して、リードアドレスの先
頭アドレスRA(先頭)518から該メモリ(4)51
6に格納されている画像データを総て読み出す。
【0076】図7は、常時、音データを取り込み、その
データが無音状態であるか、あるいは、音声であるかを
判断する場合のやり方を例示している。図5(a)にお
いて、波形504は、音声と判断された最初に取り込ま
れた波形であり、505は、音声であると判断された時
点で発生されるトリガ(フラグ)あるいは信号である。
この音声と判断された最初に取り込まれた波形を詳細に
見てみると、図7に波形701で示すような波形となっ
ている。ここで、702は、時刻t(i)においてサン
プリングされた音声データPiである。703は、時刻
t(i−1)においてサンプリングされた音声データP
i-1 である。
データが無音状態であるか、あるいは、音声であるかを
判断する場合のやり方を例示している。図5(a)にお
いて、波形504は、音声と判断された最初に取り込ま
れた波形であり、505は、音声であると判断された時
点で発生されるトリガ(フラグ)あるいは信号である。
この音声と判断された最初に取り込まれた波形を詳細に
見てみると、図7に波形701で示すような波形となっ
ている。ここで、702は、時刻t(i)においてサン
プリングされた音声データPiである。703は、時刻
t(i−1)においてサンプリングされた音声データP
i-1 である。
【0077】例えば、音声データPi702と音声デー
タPi-1 703の差分値ΔPを観測し、任意に設定され
たスレッシュホールドレベルPthと比較して図6にお
ける処理602を行ってもよい。また、差分値ΔPの積
分値ΣΔPを観測し、任意に設定されたスレッシュホー
ルドレベルPthと比較して、図6における処理602
を行ってもよい。更に、差分値ΔPをある時間内に複数
回(k回)観測することで、その観測回数を任意に設定
された回数(スレッシュホールド回数)と比較して、図
6における処理602を行ってもよい。
タPi-1 703の差分値ΔPを観測し、任意に設定され
たスレッシュホールドレベルPthと比較して図6にお
ける処理602を行ってもよい。また、差分値ΔPの積
分値ΣΔPを観測し、任意に設定されたスレッシュホー
ルドレベルPthと比較して、図6における処理602
を行ってもよい。更に、差分値ΔPをある時間内に複数
回(k回)観測することで、その観測回数を任意に設定
された回数(スレッシュホールド回数)と比較して、図
6における処理602を行ってもよい。
【0078】図8は、上述した携帯型音声画像翻訳機の
イメージ及び外観の例を示す図である。図8(a)は、
本発明になる携帯型音声翻訳機を海外旅行者が使用して
いる場面を示している。ユーザである海外旅行者は、携
帯型翻訳機のディスプレイ及び音声入出力手段を介し
て、例えば、ショッピングにおいて店員と会話をする際
に、自分の話す内容を相手のわかる言葉に翻訳し、意図
を伝え、逆に、相手の言っている言葉を自分のわかる言
葉に翻訳し、相手の意図を理解する。特に、会話におけ
る日本語,英語,ドイツ語,フランス語,イタリア語,
ロシア語,中国語等の言語については、各国の言語に対
応することができ、限定されることはない。 図8
(b)は、携帯型翻訳機の外観図であり、801は、携
帯型翻訳機の本体である。
イメージ及び外観の例を示す図である。図8(a)は、
本発明になる携帯型音声翻訳機を海外旅行者が使用して
いる場面を示している。ユーザである海外旅行者は、携
帯型翻訳機のディスプレイ及び音声入出力手段を介し
て、例えば、ショッピングにおいて店員と会話をする際
に、自分の話す内容を相手のわかる言葉に翻訳し、意図
を伝え、逆に、相手の言っている言葉を自分のわかる言
葉に翻訳し、相手の意図を理解する。特に、会話におけ
る日本語,英語,ドイツ語,フランス語,イタリア語,
ロシア語,中国語等の言語については、各国の言語に対
応することができ、限定されることはない。 図8
(b)は、携帯型翻訳機の外観図であり、801は、携
帯型翻訳機の本体である。
【0079】802は、多方向性マイクであって、空港
や駅構内,飛行機内,バスや地下鉄やタクシー等の乗り
物車内,観光地建物内等での会話音声に含まれる各場所
での雑音を除去する目的で使用され、会話音声が無いと
きには各場所での全体音を取り込む。
や駅構内,飛行機内,バスや地下鉄やタクシー等の乗り
物車内,観光地建物内等での会話音声に含まれる各場所
での雑音を除去する目的で使用され、会話音声が無いと
きには各場所での全体音を取り込む。
【0080】803は、図3に示したようなCCDカメ
ラ内蔵マイクで指向性があり、海外旅行先での空港や駅
構内,飛行機内,ホテル,観光地,レストランやショッ
ピング等で交わされる会話音声及び口の動きを含む顔の
画像をアナログ信号として取り込む。
ラ内蔵マイクで指向性があり、海外旅行先での空港や駅
構内,飛行機内,ホテル,観光地,レストランやショッ
ピング等で交わされる会話音声及び口の動きを含む顔の
画像をアナログ信号として取り込む。
【0081】804は、音声出力手段であり、音声認識
により翻訳した内容を報音するためのスピーカやイヤホ
ンからなる。
により翻訳した内容を報音するためのスピーカやイヤホ
ンからなる。
【0082】805は、音声認識した結果やその修正,
補正結果及び翻訳結果の内容を表示するためのディスプ
レイである。
補正結果及び翻訳結果の内容を表示するためのディスプ
レイである。
【0083】806は、ICカードで、例えば、日本語
から中国語に音声認識翻訳するための音響モデル,単語
辞書,文法辞書,翻訳事例辞書,音声合成用の音声辞書
等をメモリやハードディスクに格納して搭載している。
から中国語に音声認識翻訳するための音響モデル,単語
辞書,文法辞書,翻訳事例辞書,音声合成用の音声辞書
等をメモリやハードディスクに格納して搭載している。
【0084】807は、ICカードで、例えば、中国語
から日本語に音声認識翻訳するための音響モデル,単語
辞書,文法辞書,翻訳事例辞書,音声合成用の音声辞書
等をメモリやハードディスクに格納して搭載している。
から日本語に音声認識翻訳するための音響モデル,単語
辞書,文法辞書,翻訳事例辞書,音声合成用の音声辞書
等をメモリやハードディスクに格納して搭載している。
【0085】図9は、本発明に係る音声画像認識翻訳装
置の他の実施形態の構成を示すブロック図である。例え
ば、この図9に示した音声画像認識翻訳装置は、携帯型
音声認識翻訳機であり、CPUやメモリや専用IC等の
いくつかのLSIで構成される装置であっても、半導体
素子上に構成されるチップであっても良い。
置の他の実施形態の構成を示すブロック図である。例え
ば、この図9に示した音声画像認識翻訳装置は、携帯型
音声認識翻訳機であり、CPUやメモリや専用IC等の
いくつかのLSIで構成される装置であっても、半導体
素子上に構成されるチップであっても良い。
【0086】図9において、901は音声を取り込むた
めの指向性マイクであり、例えば、海外旅行先の空港や
駅構内,飛行機内,ホテル,観光地,レストランやショ
ッピング等で交わされる会話音声を取り込む。
めの指向性マイクであり、例えば、海外旅行先の空港や
駅構内,飛行機内,ホテル,観光地,レストランやショ
ッピング等で交わされる会話音声を取り込む。
【0087】902は16ビットのアナログ/デジタル
(A/D)変換ICであり、マイク901内のフィルタ
やアンプにより音声帯域以外の音が取り除かれ、雑音処
理された音声データの連続的なアナログ信号を、音声の
サンプリング周波数、例えば12kHzでサンプリング
してデジタル信号に変換する。
(A/D)変換ICであり、マイク901内のフィルタ
やアンプにより音声帯域以外の音が取り除かれ、雑音処
理された音声データの連続的なアナログ信号を、音声の
サンプリング周波数、例えば12kHzでサンプリング
してデジタル信号に変換する。
【0088】903は音声取り込み部であり、前記A/
D変換IC102でサンプリングされた16ビットの音
声データに対してシリアルデータからパラレルデータに
シリアル/パラレル変換を行ってレジスタ等に一旦格納
しておくためのものである。
D変換IC102でサンプリングされた16ビットの音
声データに対してシリアルデータからパラレルデータに
シリアル/パラレル変換を行ってレジスタ等に一旦格納
しておくためのものである。
【0089】904は、前記音声取り込み部903によ
り取り込んだ音声データ、例えば、会話音声の1フレー
ズ分の連続音声データを記憶しておくためのメモリであ
り、また、連続音声データを書き込めるだけの必要最小
限の容量を持つメモリである。連続音声データのメモリ
の書き込みは、CPU等のソフトウエア処理で行って
も、専用のハードウエアで行っても良い。
り取り込んだ音声データ、例えば、会話音声の1フレー
ズ分の連続音声データを記憶しておくためのメモリであ
り、また、連続音声データを書き込めるだけの必要最小
限の容量を持つメモリである。連続音声データのメモリ
の書き込みは、CPU等のソフトウエア処理で行って
も、専用のハードウエアで行っても良い。
【0090】905は、音声認識処理部であり、メモリ
904に書き込まれた連続音声データに対して、デジタ
ルフィルタ,音声分析,音声区間検出,照合,判定等の
一連の音声認識処理を行う。ここで、音声認識に必要な
音響モデルデータ,辞書データ,文法データは、この音
声認識処理部905内において、メモリ等に登録し格納
しておく。音声認識処理は、CPUやDSP等のソフト
ウエア処理で行っても、専用のハードウエアで行っても
良い。
904に書き込まれた連続音声データに対して、デジタ
ルフィルタ,音声分析,音声区間検出,照合,判定等の
一連の音声認識処理を行う。ここで、音声認識に必要な
音響モデルデータ,辞書データ,文法データは、この音
声認識処理部905内において、メモリ等に登録し格納
しておく。音声認識処理は、CPUやDSP等のソフト
ウエア処理で行っても、専用のハードウエアで行っても
良い。
【0091】906は、画像を取り込むための高解像度
カメラであり、例えば、CCDカメラである。この高解
像度カメラ906は、海外旅行先の空港や駅構内,飛行
機内,ホテル,観光地,レストランやショッピング等で
交わされる会話の音声に合わせて、この音声を発生する
人の口の動きを画像データとして取り込む。
カメラであり、例えば、CCDカメラである。この高解
像度カメラ906は、海外旅行先の空港や駅構内,飛行
機内,ホテル,観光地,レストランやショッピング等で
交わされる会話の音声に合わせて、この音声を発生する
人の口の動きを画像データとして取り込む。
【0092】907は16ビットのアナログ/デジタル
(A/D)変換ICであり、CCDカメラ906からの
アナログ信号を、音声のサンプリング周波数に同期し
て、例えば、12kHzでサンプリングしてデジタル信
号に変換する。
(A/D)変換ICであり、CCDカメラ906からの
アナログ信号を、音声のサンプリング周波数に同期し
て、例えば、12kHzでサンプリングしてデジタル信
号に変換する。
【0093】908は画像読み取り部であり、前記A/
D変換IC907によりサンプリングされた16ビット
の画像データに対して、シリアルデータからパラレルデ
ータにシリアル/パラレル変換を行ってレジスタ等に一
旦格納しておくためのものである。
D変換IC907によりサンプリングされた16ビット
の画像データに対して、シリアルデータからパラレルデ
ータにシリアル/パラレル変換を行ってレジスタ等に一
旦格納しておくためのものである。
【0094】909は、画像取り込み部908により取
り込んだ画像データ、例えば、会話音声の1フレーズ分
の連続画像データを記憶しておくためのメモリであり、
また、連続画像データを書き込めるだけの必要最小限の
容量を持つメモリである。連続画像データのメモリへの
書き込みは、CPU等のソフトウエア処理で行っても、
専用のハードウエアで行っても良い。
り込んだ画像データ、例えば、会話音声の1フレーズ分
の連続画像データを記憶しておくためのメモリであり、
また、連続画像データを書き込めるだけの必要最小限の
容量を持つメモリである。連続画像データのメモリへの
書き込みは、CPU等のソフトウエア処理で行っても、
専用のハードウエアで行っても良い。
【0095】910は画像認識処理部であり、メモリ9
09に書き込まれた連続画像データに対して、デジタル
フィルタ,画像変換,2値化処理,画像解析,特徴抽
出,照合,判定等の一連の画像認識処理を行う。ここ
で、画像認識に必要な画像モデルデータ,辞書データ,
文法データは、画像認識処理部105内において、メモ
リ等に登録して格納しておく。画像認識処理は、CPU
やDSP等のソフトウエア処理で行っても、専用のハー
ドウエアで行っても良い。ここで、画像認識処理した結
果は、音声認識処理部に渡す。
09に書き込まれた連続画像データに対して、デジタル
フィルタ,画像変換,2値化処理,画像解析,特徴抽
出,照合,判定等の一連の画像認識処理を行う。ここ
で、画像認識に必要な画像モデルデータ,辞書データ,
文法データは、画像認識処理部105内において、メモ
リ等に登録して格納しておく。画像認識処理は、CPU
やDSP等のソフトウエア処理で行っても、専用のハー
ドウエアで行っても良い。ここで、画像認識処理した結
果は、音声認識処理部に渡す。
【0096】911は、前記音声認識処理部905から
出力された会話音声の認識結果に対して翻訳したい言語
に翻訳処理を行う翻訳処理部である。音声認識処理部9
05から出力される認識結果は、例えば、日本語であれ
ば名詞,助詞,動詞,副詞等のかな漢字まじりのテキス
ト文章である。翻訳処理では、これらのかな漢字まじり
文章に対して、構文解析及び辞書,文法規則,事例等か
らの文章生成を行い、翻訳結果を出力する。
出力された会話音声の認識結果に対して翻訳したい言語
に翻訳処理を行う翻訳処理部である。音声認識処理部9
05から出力される認識結果は、例えば、日本語であれ
ば名詞,助詞,動詞,副詞等のかな漢字まじりのテキス
ト文章である。翻訳処理では、これらのかな漢字まじり
文章に対して、構文解析及び辞書,文法規則,事例等か
らの文章生成を行い、翻訳結果を出力する。
【0097】912は、前記翻訳処理部911から出力
された翻訳結果に対して、会話文に適した音声に変換し
て音声出力する音声合成処理部である。この音声合成処
理部912では、より自然な会話文音声にするために、
文章を構成している単語の発音やアクセント、更に、文
章全体の抑揚を最適化して会話文の音声合成を行い、相
手側に対して聞き取りやすい自然な音声を出力するため
の処理も行う。
された翻訳結果に対して、会話文に適した音声に変換し
て音声出力する音声合成処理部である。この音声合成処
理部912では、より自然な会話文音声にするために、
文章を構成している単語の発音やアクセント、更に、文
章全体の抑揚を最適化して会話文の音声合成を行い、相
手側に対して聞き取りやすい自然な音声を出力するため
の処理も行う。
【0098】913は16ビットのデジタル/アナログ
(D/A)変換ICであり、前記音声合成処理部912
から出力された音声のデジタル信号を、例えば、ロウパ
スフィルタ(LPF)を経由して音声周波数帯域12k
Hzでアナログ信号に変換する。
(D/A)変換ICであり、前記音声合成処理部912
から出力された音声のデジタル信号を、例えば、ロウパ
スフィルタ(LPF)を経由して音声周波数帯域12k
Hzでアナログ信号に変換する。
【0099】914は、音声認識結果の途中経過や翻訳
結果をテキストで表示するための液晶ディスプレイ(L
CD)である。
結果をテキストで表示するための液晶ディスプレイ(L
CD)である。
【0100】915は、音声認識結果やその途中経過,
翻訳結果を音声合成して音声出力するためのスピーカで
ある。
翻訳結果を音声合成して音声出力するためのスピーカで
ある。
【0101】916は、前記音声認識処理部905から
出力された音声及び画像の認識結果に対して、誤認識部
分の修正,補正を行う認識結果修正部である。誤認識部
分を含んだ認識結果を、翻訳処理部911で翻訳すべき
会話文の認識結果として、ただちに転送して翻訳させる
と、誤った翻訳結果になってしまう。そこで、認識結果
修正部916は、認識結果を翻訳する前に、音声会話文
を自分側で翻訳したい適切な文に修正することで翻訳精
度を高めることができるようにする。
出力された音声及び画像の認識結果に対して、誤認識部
分の修正,補正を行う認識結果修正部である。誤認識部
分を含んだ認識結果を、翻訳処理部911で翻訳すべき
会話文の認識結果として、ただちに転送して翻訳させる
と、誤った翻訳結果になってしまう。そこで、認識結果
修正部916は、認識結果を翻訳する前に、音声会話文
を自分側で翻訳したい適切な文に修正することで翻訳精
度を高めることができるようにする。
【0102】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、国際化
時代における翻訳精度の高い音声認識翻訳装置の実現
や、海外旅行先等で少しでも会話らしい相互のコミュニ
ケーションをアシストする翻訳精度の高い携帯型音声認
識翻訳機の実現が可能となる。
時代における翻訳精度の高い音声認識翻訳装置の実現
や、海外旅行先等で少しでも会話らしい相互のコミュニ
ケーションをアシストする翻訳精度の高い携帯型音声認
識翻訳機の実現が可能となる。
【図1】本発明になる音声画像認識翻訳装置の一形態形
態を示すブロック図である。
態を示すブロック図である。
【図2】図1に示した本発明になる音声画像認識装置に
おける画像取り込み及び画像処理を示す説明図である。
おける画像取り込み及び画像処理を示す説明図である。
【図3】図1に示した本発明になる音声画像認識装置の
画像取り込み用カメラ内蔵マイクの構成図である。
画像取り込み用カメラ内蔵マイクの構成図である。
【図4】図1に示した本発明になる音声画像認識装置に
おける音声及び画像取り込み方法及び音声画像認識翻訳
を示す説明図である。
おける音声及び画像取り込み方法及び音声画像認識翻訳
を示す説明図である。
【図5】図1に示した本発明になる音声画像認識装置の
音声及び画像取り込み方法を示す説明図である。
音声及び画像取り込み方法を示す説明図である。
【図6】図1に示した本発明になる音声画像認識装置に
おける音声及び画像取り込み方法を示すフローチャート
図である。
おける音声及び画像取り込み方法を示すフローチャート
図である。
【図7】図1に示した本発明になる音声画像認識装置に
おける音声データの判断方法を示す説明図である。
おける音声データの判断方法を示す説明図である。
【図8】図1に示した本発明になる音声画像認識装置を
携帯型翻訳機に適用した一例を示す説明図である。
携帯型翻訳機に適用した一例を示す説明図である。
【図9】本発明になる音声画像認識翻訳装置の他の実施
形態を示すブロック図である。
形態を示すブロック図である。
【図10】従来の携帯型の音声翻訳装置の構成を示すブ
ロック図である。
ロック図である。
101…マイク、102…A/D変換IC、103…音
声取り込み部、104…メモリ、105…音声認識処理
部、106…カメラ、107…A/D変換IC、108
…画像取り込み部、109…メモリ、110…画像認識
処理部、111…翻訳処理部、112…音声合成処理
部、113…D/A変換IC、114…LCD、115
…スピーカ。
声取り込み部、104…メモリ、105…音声認識処理
部、106…カメラ、107…A/D変換IC、108
…画像取り込み部、109…メモリ、110…画像認識
処理部、111…翻訳処理部、112…音声合成処理
部、113…D/A変換IC、114…LCD、115
…スピーカ。
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI G06F 15/38 A (72)発明者 天野 明雄 東京都国分寺市東恋ケ窪一丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 (72)発明者 伊東 功二 東京都小平市上水本町五丁目20番1号 株 式会社日立製作所半導体事業部内 (72)発明者 佐藤 裕子 東京都小平市上水本町五丁目20番1号 株 式会社日立製作所半導体事業部内 (72)発明者 石渡 一嘉 東京都小平市上水本町五丁目20番1号 株 式会社日立製作所半導体事業部内
Claims (8)
- 【請求項1】音声と画像を取り込む手段と、取り込んだ
音声データを記憶しておくメモリと、取り込んだ一連の
音声に対して該音声の特徴を抽出し、音声認識処理を行
う音声認識処理部と、取り込んだ画像データを記憶して
おくメモリと、取り込んだ一連の画像に対して該画像の
特徴を抽出し、画像認識処理を行う画像認識処理部と、
音声認識及び画像認識された単語や文章の認識結果に対
して翻訳したい単語や文章に翻訳する翻訳処理部とを備
え、経時的に変化する音声の特徴と該音声の特徴に対応
した画像の特徴の2つの相関関係から、入力された一連
の音声からなる文の文節を認識し、かつ、文を構成する
単語を認識することで音声認識及び翻訳する音声画像認
識翻訳装置において、 音声に対応する口の画像の特徴が文の文節の終わりを示
した場合には、入力された一連の音声からなる該文の文
節と判断すると共に該文節の終わりの文字や文字列を認
識し、更に文節を示す印を付加することを特徴とする音
声画像認識翻訳装置。 - 【請求項2】請求項1において、同じサンプリング周波
数で同時刻の間に取り込んだ一連の音声と画像から抽出
した音声の特徴が、子音から母音に変化し、更に母音か
ら無音状態に変化していく過程において、この音声の特
徴に対応した口全体とその周辺近傍の画像の特徴が文の
文節の終わりを示した場合には、入力された一連の音声
からなる文の文節と判断することを特徴とする音声画像
認識翻訳装置。 - 【請求項3】請求項1において、同じサンプリング周波
数で同時刻の間に取り込んだ一連の日本語音声と画像か
ら抽出した音声の特徴が、子音から母音に変化し、更に
母音から無音状態に変化していく過程において、この音
声の特徴に対応した口全体とその周辺近傍の画像の特徴
が文の文節の終わりを示した場合には、入力された一連
の音声からなる文の文節と判断すると共に該文節の終わ
りの助詞を認識することを特徴とする音声画像認識翻訳
装置。 - 【請求項4】請求項1において、取り込んだ音声データ
を記憶しておく前記メモリを、常時、音データを取り込
むメモリ(1)と、音声が入力されると該音声データを
取り込むメモリ(2)とから構成すると共に、取り込ん
だ画像データを記憶しておく前記メモリを、常時、画像
データを取り込むメモリ(3)と、音声が入力されると
画像データを取り込むメモリ(4)とから構成し、 音声が入力されたと判断したときに音声データ及び画像
データの取り込みを開始し、また、音声の入力が終了し
たと判断したときには音声データ及び画像データの取り
込みを中止し、記憶した音声データ及び画像データに対
して音声認識及び翻訳することを特徴とする音声画像認
識翻訳装置。 - 【請求項5】請求項4において、音声が入力されたと判
断したときに音声データ及び画像データの取り込みを開
始する処理及び記憶した音声データ及び画像データの読
み出し処理について、 音声の特徴が現われる任意に設定された周期(サンプリ
ング周波数)で、常に音データを取り込んでおくメモリ
(1)の該音データに対して、時間Tiに取り込んだ音
データの強度Piと、1つ前の周期の時間Ti-1に取り
込んだ音データの強度Pi-1との差ΔPiの値が、任意
に設定された音データの強度の境界値Pthを超えた場
合には該音データは音声データであると判断して次の音
データから順にメモリ(2)に書き込むと共に、画像デ
ータの取り込みにおいては、音データが音声データであ
ると判断した時点から画像データを常に取り込んでいる
メモリ(3)への該画像データの書き込みを終了し、次
の画像データから順にメモリ(4)に書き込み、メモリ
(1)に記憶した音声データとメモリ(2)に記憶した
音声データとを合わせて時間軸t方向に順に読み出して
音声波形データを形成すると共に、メモリ(3)に記憶
した画像データとメモリ(4)に記憶した画像データと
合わせて時間軸t方向に順に読み出して一連の口の動き
を示す画像データを形成することを特徴とする音声画像
認識翻訳装置。 - 【請求項6】請求項1において、更に、音声認識及び画
像認識された単語や文章の認識結果に対して認識結果の
修正または補正を行う認識結果修正部を設けたことを特
徴とする音声画像認識翻訳装置。 - 【請求項7】請求項1〜6において、前記画像の特徴
は、画像データの解像度変換及び2値化処理を施して正
規化した人の顔画像と口全体とその周辺近傍の画像から
抽出することを特徴とする音声画像認識翻訳装置。 - 【請求項8】請求項1〜7の1項において、前記音声と
画像を取り込む手段を、カメラとマイクを一体的にして
構成したことを特徴とする携帯型の音声画像認識翻訳装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8247939A JPH1097280A (ja) | 1996-09-19 | 1996-09-19 | 音声画像認識翻訳装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8247939A JPH1097280A (ja) | 1996-09-19 | 1996-09-19 | 音声画像認識翻訳装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1097280A true JPH1097280A (ja) | 1998-04-14 |
Family
ID=17170808
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8247939A Pending JPH1097280A (ja) | 1996-09-19 | 1996-09-19 | 音声画像認識翻訳装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1097280A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004355630A (ja) * | 2003-05-29 | 2004-12-16 | Microsoft Corp | 音声アプリケーション言語タグとともに実装される理解同期意味オブジェクト |
| JP2004355629A (ja) * | 2003-05-29 | 2004-12-16 | Microsoft Corp | 高度対話型インターフェースに対する理解同期意味オブジェクト |
| US7839893B2 (en) | 2002-12-02 | 2010-11-23 | Nec Infrontia Corporation | Voice data transmitting and receiving system |
| KR20120021983A (ko) * | 2010-08-24 | 2012-03-09 | 엘지전자 주식회사 | 휴대 단말기 및 그 동작 방법 |
| US9749494B2 (en) | 2013-07-23 | 2017-08-29 | Samsung Electronics Co., Ltd. | User terminal device for displaying an object image in which a feature part changes based on image metadata and the control method thereof |
| WO2019087811A1 (ja) * | 2017-11-02 | 2019-05-09 | ソニー株式会社 | 情報処理装置、及び情報処理方法 |
| JP2022092664A (ja) * | 2020-12-11 | 2022-06-23 | 清水建設株式会社 | 会話補助装置 |
-
1996
- 1996-09-19 JP JP8247939A patent/JPH1097280A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7839893B2 (en) | 2002-12-02 | 2010-11-23 | Nec Infrontia Corporation | Voice data transmitting and receiving system |
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| KR20120021983A (ko) * | 2010-08-24 | 2012-03-09 | 엘지전자 주식회사 | 휴대 단말기 및 그 동작 방법 |
| US9749494B2 (en) | 2013-07-23 | 2017-08-29 | Samsung Electronics Co., Ltd. | User terminal device for displaying an object image in which a feature part changes based on image metadata and the control method thereof |
| WO2019087811A1 (ja) * | 2017-11-02 | 2019-05-09 | ソニー株式会社 | 情報処理装置、及び情報処理方法 |
| JPWO2019087811A1 (ja) * | 2017-11-02 | 2020-09-24 | ソニー株式会社 | 情報処理装置、及び情報処理方法 |
| JP2022092664A (ja) * | 2020-12-11 | 2022-06-23 | 清水建設株式会社 | 会話補助装置 |
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