ردیابی لب و لب خوانی بااستفاده از پردازش تصاویر ویدیویی
چکیده
لب خوانی از سالیان پیش یکی از موضوعات و ابزارهای مهم برای افراد کم شنوا و ناشنوا بوده تا این افراد درک مناسبی نسبت به گفته های شخصی که در حال صحبت کردن است داشته باشند. اخیر? لب خوانی با استفاده از تصاویر ویدیویی (تصاویر متوالی) یکی از موضوعات مورد علاقه محققان بوده که طی چند دهه اخیر تحقیقات گسترده ای راجع به این مساله انجام داده و مقاله های متعددی در این باره چاپ نموده اند، چرا که استفاده از تصاویر ویدیویی از حرکات لب و دهان و اطلاعات حاصل از آن در شناسایی و تشخیص گفتار تحت شرایط صوتی نابهنجار و نویزی کمک موثری به شخص می کند. درحالت کلی گرچه نرخ شناسایی و تشخیص گفتار، با سیستم های لب خوانی پایین است ولی در چنین محیطهایی استفاده از اطلاعات تصویری به مراتب بهتر از اطلاعات صوتی می باشد. و بدین دلیل تلاشهای فراوانی برای بهبود عملکرد چنین سیستمهایی صورت گرفته است. هدف این پایان نامه معرفی یک سیستم لب خوانی میتنی بر پردازش تصویر برای کلمات فارسی می باشد. مراحل اصلی یک سیستم لب خوانی بصورت زیر می باشد: 1- بدست آوردن ناحیه لب از هر فریم ویدیویی 2- استخراج ویژگی های مهم از ناحیه لب 3- شناسایی کلمات بیان شده توسط هر گوینده با استفاده از پردازش زمانی ویژگیها از آنجا که مهمترین بخش یک سیستم لب خوانی بدست آوردن ویژگی های مناسب برای تشخیص گفتار است و این امر جز با استخراج مناسب لب از ناحیه چهره فرد میسر نخواهد شد بنابراین ما در این تحقیق از یک روش جدیدی برای جداسازی ناحیه لب از ناحیه پوست صورت شخص استفاده کرده ایم. در روش ارایه شده برای لب خوانی در این تحقیق ابتدا روشی برای جداسازی بهتر ناحیه لب از ناحیه پوست ارایه می شود سپس تصویر بدست آمده به عنوان بردار ویژگی به الگوریتم فازی جهت خوشه بندی صورت به دو ناحیه لب و پوست داده می شود. سپس با استفاده از یک آستانه گیری تطبیقی ناحیه لب را جدا ساخته و برای بدست آوردن پیرامون لب، مرز ناحیه لب را بدست می آوریم. اما از آنجا که مرز بدست آمده بدرستی بر روی مرز لب تصویر اصلی تطبیق نمی شود از مدل پیرامون فعال جهت حل این مشکل استفاده می کنیم. در مرحله بعد، از چندین ویژگی مانند ویژگی های هندسی لب به عنوان بردار ویژگی استفاده می کنیم و به عنوان ورودی به یکی از روشهای طبقه بندی از جمله شبکه عصبی داده و در نهایت شناسایی لازم انجام خواهد گرفت.