Implementación y análisis de un método automático de detección del contorno superior de la lengua en secuencias de imágenes de ultrasonido

Abstract

La lengua es un órgano fundamental en la producción del habla, sin embargo, la ubicación, forma y la naturaleza de la misma han dificultado el proceso de medición de su dinámica. Existen varias técnicas de medición del movimiento de la lengua, pero estas técnicas son usualmente invasivas y costosas. Por su parte, el ultrasonido permite la visualización del contorno superior de la lengua, es un método no-invasivo y menos costoso comparado con otros. En este trabajo se implementa un método automático de extracción del contorno superior de la lengua, el cual es producto de la combinación de varios métodos desarrollados en el estado del arte. En contraste a otros métodos, el presentado en este trabajo no requiere de inicialización manual. El procedimiento consiste, primero que todo, en una fase de suavizado y reducción de ruido speckle haciendo uso de un filtro de difusión anisotrópica DsFsrad; luego se realiza una segmentación a la imagen obtenida; después, se obtiene el contorno mediante el uso del operador Canny; y finalmente, el contorno extraído se representa mediante unos pocos coeficientes obtenidos por regresión polinomial. Los resultados se compararon con el software EdgeTrak sobre un conjunto de registros tomados con el dispositivo de ultrasonido portátil. Con los registros se formó una base de datos compuesta por 24 videos de 17 segundos de duración en promedio para 5 hablantes que reportan no poseer alguna alteración del habla. De estos registros se extrajeron un total de 2400 imágenes con resolución de 992x699 pixeles. La frase pronunciada se seleccionó por recomendación de una lingüista. El dispositivo corresponde a una sonda de ultrasonido USB PI 7.5MHz de Interson.