[发明专利]基于多模态数据采集的喉功能分析系统

权利要求书

1.一种基于多模态数据采集的喉功能分析系统，其特征在于，包括：

多模态数据采集设备，所述多模态数据采集设备包括传感器模块，所述多模态数据采集设备通过所述传感器模块安装在待采集者身上以对所述待采集者的人体喉部的多模态数据进行同步采集；

微型中央控制处理器，所述微型中央控制处理器与所述多模态数据采集设备电性连接，以便根据控制信号控制所述多模态数据采集设备对所述待采集者的人体喉部的多模态数据进行同步采集，并实时接收所述多模态数据采集设备采集的人体喉部的多模态数据，以及对所述人体喉部的多模态数据进行处理及发送；

用户终端，所述用户终端与所述微型中央控制处理器进行通信连接，以接收所述微型中央控制处理器发送的处理后的多模态数据，并对所述处理后的多模态数据进行存储及分析。

2.如权利要求1所述的基于多模态数据采集的喉功能分析系统，其特征在于，所述人体喉部的多模态数据包括呼吸信号、振动信号、语音声学信号、多通道表面肌电信号和电声门信号。

3.如权利要求2所述的基于多模态数据采集的喉功能分析系统，其特征在于，所述传感器模块包括：

呼吸传感器，所述呼吸传感器设置在所述待采集者的人体腹部，以对所述待采集者的呼吸信号进行采集；

振动传感器，所述振动传感器设置在所述待采集者的舌骨上下肌群处，以对所述待采集者发音时肌肉的振动信号进行采集；

语音传感器，所述语音传感器设置在所述待采集者的嘴部下方，以对所述待采集者的语音声学信号进行采集；

肌电传感器，所述肌电传感器设置在所述待采集者的舌骨上下肌群处，以对所述待采集者的喉部表面肌群的多通道表面肌电信号进行采集；

电声门传感器，所述电声门传感器的感应电导的两个电极放置在所述待采集者的颈部甲状软骨的两边，以对所述待采集者的声门闭合运动的电声门信号进行采集。

4.如权利要求1所述的基于多模态数据采集的喉功能分析系统，其特征在于，所述多模态数据采集设备还包括：

电源模块，所述电源模块用以给所述多模态数据采集设备供电；

滤波模块，所述滤波模块用以滤除采集人体喉部的多模态数据过程所产生的高低频噪声，以确认模拟信号的采集带宽；

驱动模块，所述驱动模块用以针对采集的人体喉部的多模态数据和多模态数据采集设备所产生的50Hz工频干扰，提高信号在带宽内的信噪比；

转换模块，所述转换模块用以对采集的人体喉部的多模态数据进行同步转换，由模拟信号转换成数字信号以确保信号高精度采集；

传输模块，所述传输模块用以将所述转换模块转换后的数字信号传输至所述微型中央控制处理器。

5.如权利要求1所述的基于多模态数据采集的喉功能分析系统，其特征在于，所述微型中央控制处理器包括：

控制信号模块，所述控制信号模块用以初始化所述多模态数据采集设备，并设置相应的多模态数据采集参数，以便根据所述多模态数据采集参数调控所述多模态数据采集设备对所述人体喉部的多模态数据进行同步采集；

数据通信模块，所述数据通信模块用以接收所述多模态数据采集设备同步采集到的所述人体喉部的多模态数据；

数据处理模块，所述数据处理模块用以初步处理所述多模态数据，对所述多模态数据进行格式编码以生成多模态数据包；

无线网络模块，所述无线网络模块用以将所述多模态数据包，通过无线网络协议传输至用户终端。

6.如权利要求5所述的基于多模态数据采集的喉功能分析系统，其特征在于，所述用户终端包括：

网络通信模块，所述网络通信模块用以与所述微型中央控制处理器构建无线连接，实时地接收所述微型中央控制处理器发送的多模态数据包；

数据实时存储模块，所述数据实时存储模块用以对所述多模态数据包进行格式解码以转化成可处理的文件格式，并通过构建的数据库进行实时存储；

数据动态绘制模块，所述数据动态绘制模块用以动态显示多模态数据的实时波形，实现数据的可视化展示；

深度分析模块，所述深度分析模块用以分布处理多模态数据，通过特征点标定，分析不同数据的特性，并通过多模态数据不同的特性融合，以机器学习方式对不同的喉功能和病理进行分类。

7.如权利要求1-6中任一项所述的基于多模态数据采集的喉功能分析系统，其特征在于，所述用户终端与所述微型中央控制处理器之间通过WIFI、4G网络、或者5G网络进行无线通信。