[发明专利]一种基于感官替代的辅助感知系统的声音编码方法

说明书

本发明公开了一种基于感官替代的辅助感知系统的声音编码方法。该方法包括：识别用于表征物体特征的属性信息，该属性信息包括种类属性，尺寸属性，速度属性和移动方向属性，并根据种类属性选择基带信号频域波形；识别目标物体当前所处的场景信息，根据场景信息设置目标物体的优先级并选择对应的基带波形的中心频率；根据目标物体的尺寸选择基带频域信号宽度；根据目标物体的速度属性设置声音循环次数；根据目标物体的移动方向属性确定在三维空间中的位置变化，重建三维声场，并将重建后的声场放入就绪音库中；根据目标物体的优先级，从就绪音库选择放入音轨上的声音进行播放。本发明能够使视觉障碍者通过对声音的识别准确感知周围环境。

技术领域

本发明涉及信息处理技术领域，更具体地，涉及一种基于感官替代的辅助感知系统的声音编码方法。

背景技术

随着社会科技的进步和医疗水平的进步，视觉障碍者中由于视网膜导致的失明者已经能够通过手术移植视网膜等方法恢复视力，然而，在这些视觉障碍者中，对于视觉通路神经出现问题的视觉障碍者还没有相关的治疗方法。虽然基因筛查技术在最近几年减少了残疾婴儿的出生率，但是，随着人口基数的增长和人口寿命的提升，残疾婴儿的出生人数依然逐年增长，其中，盲人的数量也在逐年的提升。所以，利用现有的技术帮助盲人感知外界具有重要意义。

目前，为了让视觉障碍者能够在环境中正常活动，对于视觉障碍者提供常用辅助设备，如拐杖，导盲犬和盲文书。这些设备虽然能在一定程度上帮助视觉障碍者避开障碍物，引导盲人行走和帮助盲人学习知识，使得他们的生活变得方便，但却对他们感知世界和重建世界没有帮助。

随着脑科学的进步，人们已经能够使用非侵入式设备进行大脑扫描，从而得到大脑的活跃区域的脑电信号。通过脑电信号，人们发现，当训练盲人将声音作为一种视觉信息的时候，盲人的大脑内的视觉相关区域，如枕叶，会产生相关电信号。这样的实验证明，如果训练盲人使用声音作为一种视觉信息的输入，可以使盲人产生如同双眼看到东西的视觉效应。这种方式就是视觉替代。因此，很多研究成果定义了声音转换成听觉的方法。而这些方法都是基于图片像素点对应的转换，这样的转换，对于盲人来讲会产生很大的信息冗余，从而影响了感官替代的效果。

使用感官替代的盲人辅助感知系统是一种利用机器视觉和声音编码，让盲人能够更快适应使用听觉感官实现视觉替代的过程。感官替代的发明是盲人实现非手术治疗的有效途径，与之相关的产品非常少。例如，专利申请CN201911210888.0(一种基于感官替代的辅助感知方法和系统)提出一种使用听觉感官替代的方法，然而，对于声音的编码需要根据实验的结果制定合理的编码标准。

发明内容

本发明的目的是克服上述现有技术的缺陷，提供一种基于感官替代的辅助感知系统的声音编码方法。

本发明的技术方案是，提供一种基于感官替代的辅助感知系统的声音编码方法。该方法包括以下步骤：

步骤S1，识别用于表征物体特征的属性信息，该属性信息包括种类属性，尺寸属性，速度属性和移动方向属性，并根据种类属性选择对应的基带信号频域波形；

步骤S2，识别目标物体当前所处的场景信息，根据场景信息设置目标物体的优先级并选择对应的基带波形的中心频率；

步骤S3，根据目标物体的尺寸属性与数据库中当前场景下物体信息的对比，选择对应的基带频域信号宽度；

步骤S4，根据目标物体的速度属性设置对应的声音循环次数；

步骤S5，根据目标物体的移动方向属性确定在三维空间中的位置变化，重建三维声场，并将重建后的声场放入就绪音库中；

步骤S6，根据目标物体的优先级，从就绪音库选择放入音轨上的声音进行播放。