本发明涉及移动医疗及信息,更具体地说,它涉及一种中医闻诊辨析方法、装置、介质及计算机设备。
背景技术:
1、中医学认为,人体内发出的各种声音和气味,是由脏腑的生理和病理活动所引起的。因此,声音和气味的变化在一定程度上可以反映出脏腑的生理和病理状况。声音闻诊这一概念最早在《内经》中得到了详细的探讨,提到可以通过患者的声音来判断内在病变。此外,在《素问》也有提及到“五音应五脏”的观点,即将角、徵、宫、商、羽五音分别对应肝、心、脾、肺、肾五脏,不同的声音变化可以具体的反应到人体内部某一个器官的生理变化状态。在临床实践中,这些变化可以用来推测人体正气的状态以及判断生理的变化情况等。
2、然而,中医中气闻诊辨识过程很大程度上依赖于患者的主观感受以及主治医生的经验,这使得判断依据主观性较强,缺乏客观分析的过程。传统闻诊依赖医生的主观判断,缺乏客观标准,因此难以重复验证。
技术实现思路
1、针对现有技术存在的不足,本发明的目的在于提供一种中医闻诊辨析方法、装置、介质及计算机设备,以克服现有的技术中存在的中气闻诊辨识过程依赖于患者的主观感受和医生经验,缺少客观分析的缺点。
2、本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的:一种中医闻诊辨析方法,包括:
3、响应于原始发声音频的输入,对所述原始发声音频进行预处理,得到所述原始发声音频对应的特征向量;
4、利用中气辨析模型对所述特征向量进行评价,得到对应的中气指数;
5、基于所述中气指数,对所述原始发声音频进行分类,得到对应的闻诊辨析结果;所述闻诊辨析结果包括:中气足、中气较弱以及中气不足。
6、在一个实施例中,所述响应于原始发声音频的输入,具体包括:采集受检测者持续发出的声音“啊”,得到原始发声音频。
7、在一个实施例中,所述响应于原始发声音频的输入,对所述原始发声音频进行预处理,得到所述原始发声音频对应的特征向量,具体包括:
8、对所述原始发声音频进行预加重处理;
9、对预加重处理后的原始发声音频进行分帧处理,得到若干语音帧;
10、分别对各个语音帧进行加窗处理;
11、分别对加窗处理后的语音帧进行特征提取,得到与若干语音帧一一对应的mfcc特征参数;
12、结合所有的mfcc特征参数,生成与所述原始发生音频对应的mfcc特征向量。
13、在一个实施例中,所述对预加重处理后的原始发声音频进行分帧处理,得到若干语音帧,具体包括:
14、以帧长为25ms、任意两个相邻帧之间的重叠度为10ms,对预加重处理后的原始发声音频进行分帧处理,得到若干语音帧。
15、在一个实施例中,所述分别对各个语音帧进行加窗处理,具体包括:
16、采用汉明窗分别对每个语音帧进行平滑降噪处理,包括:
17、
18、其中,ω(n)是汉明窗函数在时域上的值,n是窗函数的索引,n∈(0,n-1)。
19、在一个实施例中,所述分别对加窗处理后的语音帧进行特征提取,得到与若干语音帧一一对应的mfcc特征参数,具体包括:
20、对加窗处理后的语音帧进行短时傅里叶变换,得到语音帧的频谱数据;
21、在基于所述频谱数据计算功率谱数据后,利用预设的梅尔滤波器组对所述功率谱数据进行滤波;
22、计算滤波后的功率谱数据的对数,得到对应的对数能量谱;
23、对所述对数能量谱进行离散余弦变换,得到各个语音帧对应的mfcc特征参数。
24、在一个实施例中,所述计算滤波后的功率谱数据的对数,得到对应的对数能量谱,具体包括:
25、
26、其中,sm表示对数能量谱;hm(ω)表示中心频率为ω的梅尔滤波器;x(ω)表示频谱数据,|x(ω)|2表示功率谱数据,ω表示频率。
27、在一个实施例中,所述对所述对数能量谱进行离散余弦变换,得到各个语音帧对应的mfcc特征参数,具体包括:
28、
29、其中,m表示所述梅尔滤波器组中的梅尔滤波器的数量,m表示第m个梅尔滤波器,m∈(1,m)。
30、在一个实施例中,所述利用中气辨析模型对所述特征向量进行评价,得到对应的中气指数,具体包括:
31、将所述mfcc特征向量输入到训练后的中气辨析模型中对所述mfcc特征向量进行评价,得到针对所述原始发声音频的五个评价参数;五个所述评价参数具体包括:匹配相似度评分、气息稳定度评分、有效时长评分、气息中断次数评分以及语调评分;
32、对五个所述评价参数进行加权融合,得到中气指数。
33、在一个实施例中,所述将所述mfcc特征向量输入到训练后的中气辨析模型中对所述mfcc特征向量进行评价,得到针对所述原始发声音频的五个评价参数,具体包括:
34、将所述mfcc特征向量输入到训练好的wav2vec 2.0模型中,分别计算所述mfcc特征向量与各个预设的标准发声模板之间的相似度,将其中最大的相似度作为匹配相似度;
35、基于所述匹配相似度,计算对应的匹配相似度评分。
36、在一个实施例中,所述将所述mfcc特征向量输入到训练后的中气辨析模型中对所述mfcc特征向量进行评价,得到针对所述原始发声音频的五个评价参数,具体包括:
37、将所述mfcc特征向量输入到训练好的mamba模型中进行稳定度评分,将所述mamba模型输出的稳定度评分作为所述原始发声音频的气息稳定度评分。
38、在一个实施例中,所述将所述mfcc特征向量输入到训练后的中气辨析模型中对所述mfcc特征向量进行评价,得到针对所述原始发声音频的五个评价参数,具体包括:
39、基于预设的第一能量阈值,获取所述原始发声音频的起始点时刻;
40、基于预设的第二能量阈值,获取所述原始发声音频的结束点时刻;
41、基于所述起始点时刻以及结束点时刻,计算所述原始发声音频的有效时长评分。
42、在一个实施例中,所述将所述mfcc特征向量输入到训练后的中气辨析模型中对所述mfcc特征向量进行评价,得到针对所述原始发声音频的五个评价参数,具体包括:
43、采用vad算法统计所述原始发声音频的中断次数;基于所述中断次数计算对应的气息中断次数评分。
44、在一个实施例中,所述将所述mfcc特征向量输入到训练后的中气辨析模型中对所述mfcc特征向量进行评价,得到针对所述原始发声音频的五个评价参数,具体包括:
45、基于所述原始发声音频生成音高曲线;
46、提取所述音高曲线的音高特征,对所述音高特征进行标准化处理;所述音高特征包括:音高均值、音高方差以及音高变化率;
47、将标准化处理后的音高特征输入到训练好的mlp模型中,生成语调评分。
48、在一个实施例中,对五个所述评价参数进行加权融合,得到中气指数,具体包括:
49、采用空间自注意力机制模型对匹配相似度评分、气息稳定度评分、有效时长评分、气息中断次数评分以及语调评分进行加权融合,得到与所述所述原始发声音频对应的中气指数。
50、在一个实施例中,所述基于所述中气指数,对所述原始发声音频进行分类,得到对应的闻诊辨析结果,具体包括:
51、基于专家意见设定中气上限阈值和中气下限阈值;
52、辨析所述中气指数是否大于中气上限阈值,若是,则判定所述闻诊辨析结果为中气足;若否,则辨析所述中气指数是否大于所述中气下限值,若是,则判定所述闻诊辨析结果为中气较弱;若否,则判定所述闻诊辨析结果为中气不足。
53、一种中医闻诊辨析装置,所述中医闻诊辨析装置包括:
54、预处理单元,所述预处理单元用于响应于原始发声音频的输入,对所述原始发声音频进行预处理,得到所述原始发声音频对应的特征向量;
55、评价单元,所述评价单元用于利用中气辨析模型对所述特征向量进行评价,得到对应的中气指数;
56、分类单元,所述分类单元用于基于所述中气指数,对所述原始发声音频进行分类,得到对应的闻诊辨析结果;所述闻诊辨析结果包括:中气足、中气较弱以及中气不足。
57、一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现上述的方法的步骤。
58、一种计算机设备,包括存储器和处理器,所述存储器存储有计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现上述的方法的步骤。
59、综上所述,本发明具有以下有益效果:一种中医闻诊辨析方法,包括:s1、响应于原始发声音频的输入,对所述原始发声音频进行预处理,得到所述原始发声音频对应的特征向量;s2、利用中气辨析模型对所述特征向量进行评价,得到对应的中气指数;s3、基于所述中气指数,对所述原始发声音频进行分类,得到对应的闻诊辨析结果;所述闻诊辨析结果包括:中气足、中气较弱以及中气不足;采用本发明的方法,能够建立起客观的、可量化的评价指标与中气发声之间的内在逻辑关系,提高中医闻诊辨析的客观性和适用范围,降低闻诊对医生经验的依赖程度。
1.一种中医闻诊辨析方法,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的一种中医闻诊辨析方法,其特征在于,所述对所述原始发声音频进行预处理,得到所述原始发声音频对应的特征向量,具体包括:
3.根据权利要求2所述的一种中医闻诊辨析方法,其特征在于,所述利用中气辨析模型对所述特征向量进行评价,得到对应的中气指数,具体包括:
4.根据权利要求3所述的一种中医闻诊辨析方法,其特征在于,所述将所述mfcc特征向量输入到训练后的中气辨析模型中对所述mfcc特征向量进行评价,得到针对所述原始发声音频的五个评价参数,具体包括:
5.根据权利要求3所述的一种中医闻诊辨析方法,其特征在于,所述将所述mfcc特征向量输入到训练后的中气辨析模型中对所述mfcc特征向量进行评价,得到针对所述原始发声音频的五个评价参数,具体包括:
6.根据权利要求3所述的一种中医闻诊辨析方法,其特征在于,所述将所述mfcc特征向量输入到训练后的中气辨析模型中对所述mfcc特征向量进行评价,得到针对所述原始发声音频的五个评价参数,具体包括:
7.根据权利要求3所述的一种中医闻诊辨析方法,其特征在于,所述将所述mfcc特征向量输入到训练后的中气辨析模型中对所述mfcc特征向量进行评价,得到针对所述原始发声音频的五个评价参数,具体包括:
8.根据权利要求3所述的一种中医闻诊辨析方法,其特征在于,所述对五个所述评价参数进行加权融合,得到中气指数,具体包括:
9.一种中医闻诊辨析装置,其特征在于,所述中医闻诊辨析装置包括:
10.一种计算机设备,包括存储器和处理器,所述存储器存储有计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1-8中任意一项所述的中医闻诊辨析方法。
