Vocal fold dynamics: quantification and model-based classification
Gespeichert in:
| 1. Verfasser: | |
|---|---|
| Format: | Buch |
| Sprache: | English |
| Veröffentlicht: |
Aachen
Shaker
2008
|
| Schriftenreihe: | Kommunikationsstörungen, Berichte aus Phoniatrie und Pädaudiologie
17 |
| Schlagworte: | |
| Online-Zugang: | Inhaltsverzeichnis |
| Beschreibung: | Zugl.: Erlangen-Nürnberg, Univ., Diss., 2007 |
| Beschreibung: | IV, 127 S. Ill., graph. Darst. |
| ISBN: | 9783832268541 |
Internformat
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|---|---|
| adam_text | Titel: Vocal fold dynamics
Autor: Wurzbacher, Tobias
Jahr: 2008
Contents
1 Introduction 1
2 Fundamentals 5
2.1 Anatomy and Physiology 5
2.2 Voice 8
2.2.1 Production 8
2.2.2 Pathology 9
2.3 Examination Methods 10
2.3.1 Acoustic analysis 10
2.4 High-Speed Recordings 12
2.4.1 Origins of HS recordings 12
2.4.2 HS camera system 12
2.4.3 HS image series 13
2.4.4 Image processing 14
2.5 Phonation Paradigms 19
2.6 Basic Vocal Fold Modeling 21
2.6.1 Two-mass model: 2MM 22
3 Model-based Classification 27
3.1 Corpus of Clinical Data 27
3.2 Time-dependent Two-Mass Model: TTM 29
3.3 Optimization Parameter Set 30
3.3.1 Time-dependent scaling 30
3.3.2 Initialization 31
3.4 Objective Function 32
3.5 Optimization 33
3.5.1 Block-based optimization 33
3.6 Classification Criteria 35
3.7 Validation 37
3.7.1 Methodology 37
i
u CONTENTS
3.7.2 Results 38
3.8 Application to Clinical Data 40
3.8.1 Adaptation results 42
3.8.2 Symmetry plane 45
3.8.3 Classification results 49
4 Spatio-temporal Model-based Classification 51
4.1 Corpus of Clinical Data 52
4.2 Time-dependent Multi-Mass Model: TMM 53
4.3 Optimization Parameter Set ^
4.3.1 Time-dependent scaling 5
4.3.2 Initialization 57
4.4 Objective Function 5^
4.5 Optimization 60
4.5.1 Block-based optimization 60
4.6 Classification Criteria 61
4.7 Validation 63
4.7.1 Methodology 63
4.7.2 Results 63
4.8 Application to Clinical Data ™
4.8.1 Adaptation results
4.8.2 Symmetry plane 68
4.8.3 Classification results
5 Calibration of High-Speed Recordings
5.1 Using Laser Devices
5.2 Laser Calibration Hardware
5.2.1 Laser line projection system (LLPS)
5.2.2 LLPS accuracy measurements
5.2.3 Results LLPS accuracy 78
5.3 Detection of Parallel Laser Lines
5.3.1 Data reduction: region of interest (ROI) l
5.3.2 Data representation: kymogram construction **2
5.3.3 Line detection step 1: kymogram analysis °
5.3.4 Line detection step 2: determining valid laser lines 89
5.4 Application to Clinical Data 92
5.4.1 Clinical recordings 92
5.4.2 LLPS calibrated recordings 92
CONTENTS iii
5.4.3 Metrical units of laryngeal magnitudes 96
5.4.4 Discussion 98
6 Summary and Outlook 101
Abbreviations and Notations 105
Bibliography 111
List of Figures 123
List of Tables 125
Curriculum Vitae 127
Inhaltsverzeichnis
1 Einleitung 1
2 Grundlagen 5
2.1 Anatomie und Physiologie 5
2.2 Stimme 8
2.2.1 Produktion 8
2.2.2 Pathologie 9
2.3 Untersuchungsmethoden 10
2.3.1 Akustische Analyse 10
2.4 Hochgeschwindigkeitsaufnahmen 12
2.4.1 Entstehungsgeschichte 12
2.4.2 HS Kamerasystem 12
2.4.3 HS Bilddaten 13
2.4.4 Bildverarbeitung 14
2.5 Phonationsparadigmen 19
2.6 Grundlage der Stimmlippenmodellierung 21
2.6.1 Zwei-Massen-Modell: 2MM 22
3 Modellbasierte Klassifikation 27
3.1 Klinische Daten 27
3.2 Zeitabhängiges Zwei-Massen-Model: TTM 29
3.3 Optimierungsparameter 30
3.3.1 Zeitabhängige Skalierung 30
3.3.2 Initialisierung 31
3.4 Zielfunktion 32
3.5 Optimierung 33
3.5.1 Blockbasierte Optimierung 33
3.6 Klassifizierungskriterien 35
3.7 Validierung 37
3.7.1 Methode 37
i
INHALTSVERZEICHNIS
ii
38
3.7.2 Ergebnisse
40
3.8 Anwendung auf klinische Daten
. . .. 42
3.8.1 Anpassungsergebmsse
3.8.2 Symmetrieebene
3.8.3 Ergebnisse der Klassifizierung
4 Räumlich-Zeitliche modellbasierte Klassiüzierung
4.1 Klinische Daten
4 2 Zeitabhängiges Mehr-Massen-Modell: TMM
. 55
4.3 Optimierungsparameter
4.3.1 Zeitabhängige Skalierung
4.3.2 Initialisierung
58
4.4 Zielfunktion
. 60
4.5 Optimierung
60
4.5.1 Blockbasierte Optimierung
4.6 Klassifizierungskriterien
4.7 Validierung
4.7.1 Methode
4.7.2 Ergebnisse
66
4.8 Anwendung auf klinische Daten
f 7
4.8.1 Anpassungsergebnisse
4.8.2 Symmetrieebene
71
4.8.3 Ergebnisse der Klassifizierung
ITC
5 Kalibrierung von Hochgeschwindigkeitsaufnahmen
5.1 Verwendung von Laserprojektoren
77
5.2 Laserkalibrierungsgerät
5.2.1 Laserlinien-Projektionssystem (LLPS)
5.2.2 Messungen der Genauigkeit des LLPS 77
79
5.3 Detektion von parallelen Laserlinien
5.3.1 Datenreduktion: Region of Interest (ROI)
5.3.2 Datendarstellung: Kymogramkonstruktion
an
5.3.3 Schritt 1 der Detektion: Kymogramanalyse
5.3.4 Schritt 2 der Detektion: Zulässige Laserlinien 89
5.4 Anwendung auf klinische Daten
5.4.1 Klinische Aufnahmen
5.4.2 LLPS kalibrierte klinische Aufnahmen 92
iii
5.4.3 Metrische Einheiten laryngealer Größen 96
5.4.4 Diskussion 98
6 Zusammenfassung und Ausblick 101
7 Bezeichnungen und Abkürzungen 105
8 Literaturverzeichnis 111
9 Abbildungsverzeichnis 123
10 Tabellenverzeichnis 125
11 Lebenslauf 127
|
| adam_txt |
Titel: Vocal fold dynamics
Autor: Wurzbacher, Tobias
Jahr: 2008
Contents
1 Introduction 1
2 Fundamentals 5
2.1 Anatomy and Physiology 5
2.2 Voice 8
2.2.1 Production 8
2.2.2 Pathology 9
2.3 Examination Methods 10
2.3.1 Acoustic analysis 10
2.4 High-Speed Recordings 12
2.4.1 Origins of HS recordings 12
2.4.2 HS camera system 12
2.4.3 HS image series 13
2.4.4 Image processing 14
2.5 Phonation Paradigms 19
2.6 Basic Vocal Fold Modeling 21
2.6.1 Two-mass model: 2MM 22
3 Model-based Classification 27
3.1 Corpus of Clinical Data 27
3.2 Time-dependent Two-Mass Model: TTM 29
3.3 Optimization Parameter Set 30
3.3.1 Time-dependent scaling 30
3.3.2 Initialization 31
3.4 Objective Function 32
3.5 Optimization 33
3.5.1 Block-based optimization 33
3.6 Classification Criteria 35
3.7 Validation 37
3.7.1 Methodology 37
i
u CONTENTS
3.7.2 Results 38
3.8 Application to Clinical Data 40
3.8.1 Adaptation results 42
3.8.2 Symmetry plane 45
3.8.3 Classification results 49
4 Spatio-temporal Model-based Classification 51
4.1 Corpus of Clinical Data 52
4.2 Time-dependent Multi-Mass Model: TMM 53
4.3 Optimization Parameter Set ^
4.3.1 Time-dependent scaling 5'
4.3.2 Initialization 57
4.4 Objective Function 5^
4.5 Optimization 60
4.5.1 Block-based optimization 60
4.6 Classification Criteria 61
4.7 Validation 63
4.7.1 Methodology 63
4.7.2 Results 63
4.8 Application to Clinical Data ™
4.8.1 Adaptation results
4.8.2 Symmetry plane 68
4.8.3 Classification results '
5 Calibration of High-Speed Recordings "
5.1 Using Laser Devices '
5.2 Laser Calibration Hardware ''
5.2.1 Laser line projection system (LLPS) '
5.2.2 LLPS accuracy measurements "
5.2.3 Results LLPS accuracy 78
5.3 Detection of Parallel Laser Lines '"
5.3.1 Data reduction: region of interest (ROI) l
5.3.2 Data representation: kymogram construction **2
5.3.3 Line detection step 1: kymogram analysis °
5.3.4 Line detection step 2: determining valid laser lines 89
5.4 Application to Clinical Data 92
5.4.1 Clinical recordings 92
5.4.2 LLPS calibrated recordings 92
CONTENTS iii
5.4.3 Metrical units of laryngeal magnitudes 96
5.4.4 Discussion 98
6 Summary and Outlook 101
Abbreviations and Notations 105
Bibliography 111
List of Figures 123
List of Tables 125
Curriculum Vitae 127
Inhaltsverzeichnis
1 Einleitung 1
2 Grundlagen 5
2.1 Anatomie und Physiologie 5
2.2 Stimme 8
2.2.1 Produktion 8
2.2.2 Pathologie 9
2.3 Untersuchungsmethoden 10
2.3.1 Akustische Analyse 10
2.4 Hochgeschwindigkeitsaufnahmen 12
2.4.1 Entstehungsgeschichte 12
2.4.2 HS Kamerasystem 12
2.4.3 HS Bilddaten 13
2.4.4 Bildverarbeitung 14
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2.6 Grundlage der Stimmlippenmodellierung 21
2.6.1 Zwei-Massen-Modell: 2MM 22
3 Modellbasierte Klassifikation 27
3.1 Klinische Daten 27
3.2 Zeitabhängiges Zwei-Massen-Model: TTM 29
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3.3.1 Zeitabhängige Skalierung 30
3.3.2 Initialisierung 31
3.4 Zielfunktion 32
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3.5.1 Blockbasierte Optimierung 33
3.6 Klassifizierungskriterien 35
3.7 Validierung 37
3.7.1 Methode 37
i
INHALTSVERZEICHNIS
ii
38
3.7.2 Ergebnisse
40
3.8 Anwendung auf klinische Daten
. . . 42
3.8.1 Anpassungsergebmsse
3.8.2 Symmetrieebene
3.8.3 Ergebnisse der Klassifizierung
4 Räumlich-Zeitliche modellbasierte Klassiüzierung
4.1 Klinische Daten
4 2 Zeitabhängiges Mehr-Massen-Modell: TMM
. 55
4.3 Optimierungsparameter
4.3.1 Zeitabhängige Skalierung
4.3.2 Initialisierung
58
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. 60
4.5 Optimierung
60
4.5.1 Blockbasierte Optimierung
4.6 Klassifizierungskriterien
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4.7.1 Methode
4.7.2 Ergebnisse
66
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4.8.1 Anpassungsergebnisse
4.8.2 Symmetrieebene
71
4.8.3 Ergebnisse der Klassifizierung
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5 Kalibrierung von Hochgeschwindigkeitsaufnahmen
5.1 Verwendung von Laserprojektoren
77
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5.2.2 Messungen der Genauigkeit des LLPS 77
79
5.3 Detektion von parallelen Laserlinien
5.3.1 Datenreduktion: Region of Interest (ROI)
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5.3.3 Schritt 1 der Detektion: Kymogramanalyse
5.3.4 Schritt 2 der Detektion: Zulässige Laserlinien 89
5.4 Anwendung auf klinische Daten
5.4.1 Klinische Aufnahmen
5.4.2 LLPS kalibrierte klinische Aufnahmen 92
iii
5.4.3 Metrische Einheiten laryngealer Größen 96
5.4.4 Diskussion 98
6 Zusammenfassung und Ausblick 101
7 Bezeichnungen und Abkürzungen 105
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