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중증 장애우용 음성구동 휠체어를 위한 강인한 음성인식 알고리즘
석수영,정현열,Suk, Soo-Young,Chung, Hyun-Yeol 한국음향학회 2007 韓國音響學會誌 Vol.26 No.6
현재의 음성인식 기술은 하드웨어 기술의 발전과 더불어 여러 분야에 응용되고 있지만 음성구동 휠체어와 같은 고신뢰성이 요구되는 응용분야에서는 아직도 그 성능이 불충분하다. 실 환경에서 음성을 통해 안전하게 휠체어를 제어하기 위해서는 도로의 소음 등과 같은 주변잡음의 영향에 의한 음성인식 성능의 저하, 사용자의 기침소리나 숨소리 등과 같은 비음성 입력시의 오동작, 명령어의 불명확한 발성과 일반인과는 다른 발성 속도 및 발성 주파수 등을 고려한 인식시스템이 필요하다. 이를 위하여 본 논문에서는 비음성 입력시의 오동작을 방지하기 위해 인식기의 전처리 단에서 YIN 기본주파수 추출방법을 적용한 후 프레임 별 신뢰도에 기반한 고정도로 음성/비음성을 판별할 수 있는 방법을 제안하고, 불명확한발성에 대한 인식 성능 향상을 위해 화자 적응화 방법 및 개인적인 발성 변이를 표현할 수 있는 다중 후보 단어사전을 구성하여 인식성능 제고를 도모하였다. 잡음이 포함된 실 환경하에서 수집한 데이터를 대상으로 인식실험을 수행한 결과 기존의 켑스트럼 방법에서는 오류 없이 비음성을 찾아내는 재현율은 62%로 나타났으나 본 논문에서 제안한 YIN방법에 기반을 둔 신뢰도 측정방법에서는 95.1%를 나타나 우수한 성능을 나타내었다. 실 환경에서 수집된 2211개의 불명확한 발성을 대상으로 인식실험을 수행한 결과 2000상태 16 혼합수 HMnet 모델을 이용한 경우 인식률이 78.6%로 나타났으나 MAP적응화 방법 및 다중 후보 인식사전을 적용한 결과 99.5%의 인식 성능을 나타내어 제안한 방법의 유효성을 확인할 수 있었다. Current speech recognition technology s achieved high performance with the development of hardware devices, however it is insufficient for some applications where high reliability is required, such as voice control of powered wheelchairs for disabled persons. For the system which aims to operate powered wheelchairs safely by voice in real environment, we need to consider that non-voice commands such as user s coughing, breathing, and spark-like mechanical noise should be rejected and the wheelchair system need to recognize the speech commands affected by disability, which contains specific pronunciation speed and frequency. In this paper, we propose non-voice rejection method to perform voice/non-voice classification using both YIN based fundamental frequency(F0) extraction and reliability in preprocessing. We adopted a multi-template dictionary and acoustic modeling based speaker adaptation to cope with the pronunciation variation of inarticulately uttered speech. From the recognition tests conducted with the data collected in real environment, proposed YIN based fundamental extraction showed recall-precision rate of 95.1% better than that of 62% by cepstrum based method. Recognition test by a new system applied with multi-template dictionary and MAP adaptation also showed much higher accuracy of 99.5% than that of 78.6% by baseline system.
YIN 피치 정보를 이용한 음악 정보 검색 시스템 구현
석수영(Soo-Young Suk),정현열(Hyun-Yeol Chung) 한국멀티미디어학회 2007 멀티미디어학회논문지 Vol.10 No.11
최근 급격히 증대되고 있는 멀티미디어 데이터를 사용자에게 편하고 효과적으로 제공하는 것은 내용 기반 정보 시스템의 핵심적인 요소이다. 허밍을 이용한 음악 검색 시스템은 사용자가 찾고자 하는 음악의 선율 중 일부분을 직접 허밍으로 입력하여 데이터베이스로부터 음악을 검색할 수 있는 편리한 방법이다. 일반적인 음악 정보 검색 시스템은 고정도의 피치 검출 방법을 필요로 하고 있으나 허밍의 입력으로부터 정확한 피치 정보를 검출하기에는 어려움이 있다. 본 논문에서는 시스템의 성능 향상을 위해 기본적인 고정도 피치 정보 추출을 위해 신뢰도가 적용된 YIN 파라미터의 이용을 제안하고, 이를 적용하여 개발한 허밍을 이용한 음악 정보 검색 시스템에 대해 소개한다. 개발된 시스템은 음고, 음장 정보 및 에너지에 가중치를 두어 연속 DP 매칭을 수행하여 시스템의 성능을 향상시켰다. 성능평가를 위해 실시한 검색 실험결과 기존의 음고 정보 추출방법 중 캡스트럼 기반 다중 피치 검출 방법에 비해 본 논문에서 제안한 신뢰도를 적용한 YIN 피치 검출방법이 1위 결과에서 9.1%, 10위 결과 에서는 7.2% 성능 향상을 나타내어 제안한 방법의 유효성을 확인할 수 있었다. 또한 전체 시스템의 성능은 155곡을 대상으로 10위까지의 결과에서 92.8%의 성능을 나타내었다. Providing natural and efficient access to the fast growing multimedia information is a critical aspect for content-based information system. Query by humming system allows the user to find a song by humming part of the tune form music database. Conventional music information retrieval systems use a high precision pitch extraction method. However, it is very difficult to extract true pitch perfectly. So, In this paper, we propose to use YIN parameter with applying the reliability to reduce the pitch extraction errors. And we describes developed music information retrieval method based on a query by humming system which uses reliable feature extraction. Developed system is based on a continuous dynamic programming algorithm with features including pitch, duration and energy along with their confidence measures. The experiment showed that the proposed method could reduce the errors of the top-10 7.2% and the top-l 9.1% compared with the cepsturm based multiple pitch candidate. The overall retrieval system achieved 92.8% correct retrieval in the top-10 rank list on a database of 155 songs.
A Speaker Pruning Method for Real-Time Speaker Identification System
김민정,석수영,정종혁,Kim, Min-Joung,Suk, Soo-Young,Jeong, Jong-Hyeog Institute of Embedded Engineering of Korea 2015 대한임베디드공학회논문지 Vol.10 No.2
It has been known that GMM (Gaussian Mixture Model) based speaker identification systems using ML (Maximum Likelihood) and WMR (Weighting Model Rank) demonstrate very high performances. However, such systems are not so effective under practical environments, in terms of real time processing, because of their high calculation costs. In this paper, we propose a new speaker-pruning algorithm that effectively reduces the calculation cost. In this algorithm, we select 20% of speaker models having higher likelihood with a part of input speech and apply MWMR (Modified Weighted Model Rank) to these selected speaker models to find out identified speaker. To verify the effectiveness of the proposed algorithm, we performed speaker identification experiments using TIMIT database. The proposed method shows more than 60% improvement of reduced processing time than the conventional GMM based system with no pruning, while maintaining the recognition accuracy.
제조로봇 고장예지진단을 위한 오픈소스기반 스마트 제조 빅데이터 플랫폼 구현
천승만,석수영,Chun, Seung-Man,Suk, Soo-Young 대한임베디드공학회 2019 대한임베디드공학회논문지 Vol.14 No.4
In the fourth industrial revolution era, various commercial smart platforms for smart system implementation are being developed and serviced. However, since most of the smart platforms have been developed for general purposes, they are difficult to apply / utilize because they cannot satisfy the requirements of real-time data management, data visualization and data storage of smart factory system. In this paper, we implemented an open source based smart manufacturing big data platform that can manage highly efficient / reliable data integration for the diagnosis diagnostic system of manufacturing robots.
최연규,서은영,석수영,박주현,정호열,Choi, Yeongyu,Seo, Eunyoung,Suk, Soo-Young,Park, Ju H.,Jung, Ho-Youl 대한임베디드공학회 2018 대한임베디드공학회논문지 Vol.13 No.4
Lane keeping assist and departure prevention system are the key functions of ADAS. In this paper, we propose lane detection method which uses Gaussian function based RANSAC. The proposed method consists mainly of IPM (inverse perspective mapping), Canny edge detector, and Gaussian function based RANSAC (Random Sample Consensus). The RANSAC uses Gaussian function to extract the parameters of straight or curved lane. The proposed RANSAC is different from the conventional one, in the following two aspects. One is the selection of sample with different probability depending on the distance between sample and camera. Another is the inlier sample score that assigns higher weights to samples near to camera. Through simulations, we show that the proposed method can achieve good performance in various of environments.
AWS기반 3G 통합환경센서 모듈을 이용한 실시간 환경 모니터링 시스템 개발
천승만,이승준,윤장규,석수영,Chun, Seung-Man,Lee, Seung-Jun,Yun, Jang-Kyu,Suk, Soo-Young 대한임베디드공학회 2018 대한임베디드공학회논문지 Vol.13 No.2
As indoor pollutants such as carbon dioxide and dust mainly affect the respiratory and circulatory systems, there is an increasing need for real-time indoor / outdoor environmental monitoring. In this paper, we have developed a real - time environmental monitoring system using the cloud-based 3G integrated environmental sensor module for environmental monitoring. A highly reliable environmental information monitoring system requires various IT technologies such as infrastructure (server, commercial software, etc.), service application software, security, and authentication. A real-time environment monitoring system based on cloud service that can provide reliable service satisfying these configuration requirements is proposed and implemented. It is expected that this system can be applied to various technologies such as indoor automatic window opening/closing system based on the Internet.