3 个月前

利用单语数据通过手势回译提升手语翻译性能

利用单语数据通过手势回译提升手语翻译性能

摘要

尽管已有诸多关于手语翻译(Sign Language Translation, SLT)的开创性研究,但仍面临一个显著挑战:平行手语-文本数据量有限。为突破这一平行数据瓶颈,本文提出一种手语回译(Sign Back-Translation, SignBT)方法,将大量口语语言文本引入SLT训练过程。首先,利用文本到词素(gloss)的翻译模型,将单语文本回译为对应的词素序列;随后,在特征层面通过拼接来自预构建的词素到手语映射库中的片段,生成相应的手语序列;最终,合成的平行数据作为强补充数据,用于端到端编码器-解码器架构的SLT模型训练。为进一步推动SLT领域的研究,我们还构建了CSL-Daily——一个大规模连续手语翻译数据集。该数据集不仅提供口语语言的翻译文本,还包含逐词素级别的标注。数据主题聚焦于人们日常生活场景(如旅行、购物、医疗等),这些正是手语翻译最可能的应用场景。我们在CSL-Daily上系统报告了多种SLT方法的大量实验结果与深入分析。实验表明,采用所提出的SignBT方法后,显著超越了以往最先进的SLT模型,取得了实质性性能提升。

基准测试

基准方法指标
sign-language-recognition-on-csl-dailyBN-TIN+Transf.
Word Error Rate (WER): 33.1
sign-language-recognition-on-rwth-phoenix-1SignBT
Word Error Rate (WER): 23.9
sign-language-translation-on-csl-dailyBN-TIN-Transf.+SignBT
BLEU-4: 21.34
sign-language-translation-on-csl-dailyBN-TIN-Transf.
BLEU-4: 13.19
sign-language-translation-on-rwth-phoenixBN-TIN-Transf.+SignBT
BLEU-4: 24.32
sign-language-translation-on-rwth-phoenixBN-TIN-Transf.
BLEU-4: 21.68

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