CN104392723A - 基于声纹识别技术的共享仪器平台管理方法 - Google Patents

Abstract

基于声纹识别技术的共享仪器平台管理方法，涉及一种采用生物识别技术进行身份认证。通过麦克风录音，朗读计算机屏幕上的文字进行声纹特征值的采集，达到有效时长后提示用户录音结束，系统检测语音合格后登记该声纹模型，屏幕显示声纹登记成功；用户需要使用仪器时，自动启动声纹验证程序，用户通过麦克风朗读屏幕上的文字，达到有效时长后提示用户录音结束；系统判断用户声纹是否与登记声纹模型一致，识别用户身份是否为授权用户；验证已授权用户是否在仪器预约系统上预约并获得仪器管理员验证通过，若用户为预约用户，则仪器可正常启动，用户正常使用仪器，后台记录用户信息和统计机时；若该授权用户为非预约用户，则提示用户进入预约系统预约；若用户为非授权用户，仪器则不能正常启动，用户无法使用该仪器，用户可联系仪器管理员，告知存在的问题。

Description

基于声纹识别技术的共享仪器平台管理方法

技术领域

本发明涉及一种采用生物识别技术进行身份认证，尤其是涉及一种基于声纹识别技术的共享仪器平台管理方法。

背景技术

生物特征包括指纹、人脸、声纹等。所谓声纹(Voiceprint)，是用电声学仪器显示的携带言语信息的声波频谱。人的发声系统由声带、口腔、鼻腔、舌、齿、唇、肺等45个生理结构各有差异的“构件”组成，而每个“构件”因讲话习惯和方法各不相同，在发声时又可取各种不同的“姿势”，结果就使每个人都有独具一格的声音特征。

声纹识别，也称为说话人识别，是通过人的语音来鉴定人的身份的技术。根据识别任务的不同，声纹识别可分为说话人辨认(Speaker Identification)和说话人确认(SpeakerVerification)。前者用于判断某段语音是若干人中哪一个人所说的，是“多选一”问题；后者用以确认某段语音是否是指定的某个人所说的，是“一对一判别”问题。根据对说话内容的依赖情况，声纹识别可分为文本相关(Text-Dependent)和文本无关(Text-Independent)两种类型。前者要求用户按规定的内容发音，即登记与识别时的发音内容必须一致；后者对用户的发音内容没有限制，即语种和内容无关。

共享仪器平台管理系统是一种提高大型科学仪器设备使用率，促进仪器共享使用，减少资源浪费，促进仪器规范化使用的管理系统。

通常共享仪器平台的仪器价值为10万以上，每台仪器的操作方法和注意事项都各不相同，因此要求使用者必须通过特定仪器操作培训后，才能上机操作。而且由于仪器设备有限，为了提高仪器使用率，因此用户需要提前预约，并且要求在预约的时间段完成。为了规范化管理仪器，要求用户登记相关使用信息和机时。因实验室空间有限，无法每台仪器都有单独房间，一间房间里往往放置多台仪器，要求使用者只能使用特定预约过的仪器，而不能随意开启同房间的其他仪器。

中国专利CN102760317提供了一种高校实验室信息化管理系统，该发明所述预约和使用管理子系统用于将合法的申请人信息发送给门禁子系统；门禁子系统用于根据申请人信息的合法性控制门禁的开关和实验课点名登记；电源控制子系统用于根据申请的仪器和使用时间设定仪器的供电时间段；仪器管理子系统用于当仪器被非法移出实验室时，向通知报警子系统发出报警信息，并记录所述预定仪器的仪器设备信息及移出的时间，予以监控和追溯，还可以对仪器进行盘点；监控子系统用于对实验室进行视频和环境实时监控；通知和报警子系统用于将报警信息发送给指定管理员，并根据仪器信息管理子系统发出的报警信息触发声光报警。

中国专利CN1704962提供一种能够有效实现仪器使用的自动控制，从而不仅能够量化管理，促进仪器资源合理分配使用，显著提高工作效率，而且能够杜绝机时统计不真实现象的实验室仪器管理系统，其特征在于：包括可连接于实验室仪器工作站的IC卡控制器，该IC卡控制器根据所述IC卡上预设的控制数据信息对所述实验室仪器工作站的使用管理进行控制；所述IC卡为非接触式IC卡，即射频卡，相应的IC卡控制器为非接触式IC卡控制器。

上述专利申请分别给出了基于门禁系统和IC卡控制器的实验室仪器管理系统，但未见声纹识别用于实验室仪器管理系统。

发明内容

本发明的目的在于提供一种无人监管的情况下，确保只有通过身份验证的使用者才能使用预约过的仪器，在同一间仪器室内放置多台仪器的情况下，确保使用者只能开启由仪器管理员审核允许使用的仪器，确保仪器管理员能够实时掌握仪器被使用的情况，杜绝机时统计不真实现象，杜绝使用者未经允许随意使用仪器的现象，有利于仪器的规范化管理和使用的基于声纹识别技术的共享仪器平台管理方法。

本发明包括以下步骤：

1)声纹登记：用户通过仪器培训后，在仪器管理员监督和指导下，通过麦克风录音，朗读计算机屏幕上的文字，进行声纹特征值的采集，达到有效时长后提示用户录音结束，系统检测语音合格后登记该声纹模型，屏幕显示声纹登记成功；

2)用户需要使用仪器时，用户开启仪器工作站，自动启动声纹验证程序，用户通过麦克风朗读屏幕上的文字，达到有效时长后提示用户录音结束；

3)系统判断用户声纹是否与登记声纹模型一致，识别用户身份是否为授权用户；

4)验证已授权用户是否在仪器预约系统上预约并获得仪器管理员验证通过，若用户为预约用户，则仪器可正常启动，用户正常使用仪器，后台记录用户信息和统计机时；若该授权用户为非预约用户，则提示用户进入预约系统预约；

5)若用户为非授权用户，仪器则不能正常启动，用户无法使用该仪器，用户可联系仪器管理员，告知存在的问题。

本发明可在无人监管的情况下，确保只有通过身份验证的使用者才能使用预约过的仪器，在同一间仪器室内放置多台仪器的情况下，确保使用者只能开启由仪器管理员审核允许使用的仪器，确保仪器管理员能够实时掌握仪器被使用的情况，杜绝机时统计不真实现象，杜绝使用者未经允许随意使用仪器的现象，有利于仪器的规范化管理和使用。另外，由于声纹识别是生物特征识别技术的一种，因此具有采集方便、成本低等优势。由于大部分的贵重仪器一般通过装在计算机上的工作站来控制仪器的使用，因此本发明的技术方案是在现有的仪器工作站系统内加入声纹识别部分，可直接采用电脑麦克风录音，进行声纹采集，并通过声纹验证，确认使用者身份。由于本发明直接采用电脑麦克风录音，采样率高，并可持续录音，因此可使送到验证服务器的声纹信息最大限度地不失真、不延时，使声纹验证具有实时性与快捷性。

附图说明

图1为本发明实施例采用电脑麦克风进行声纹采集并传送到服务器的流程图。

图2为本发明实施例的流程图。

具体实施方式

如图1，本发明直接采用电脑麦克风录音，采样率高，并可持续录音，因此可使送到验证服务器的声纹信息最大限度地不失真、不延时，使声纹验证具有实时性与快捷性。

由于本发明可以利用声纹的唯一性来区分是否为通过审核允许使用的用户，可以在无人看管下达到对仪器使用者的监管。

由于本发明通过网络连接仪器预约系统，可远程、实时审核使用者是否预约过特定仪器，

由于本发明通过网络，连接实验室服务器，可实时记录用户信息和机时统计，方便仪器管理员的远程和后期管理。

如图2所示，本发明实施例包括以下步骤：

1)声纹登记：用户通过仪器培训后，在仪器管理员监督和指导下，通过麦克风录音，朗读计算机屏幕上的文字，进行声纹特征值的采集，达到有效时长后提示用户录音结束，系统检测语音合格后登记该声纹模型，屏幕显示声纹登记成功；

2)用户需要使用仪器时，用户开启仪器工作站，自动启动声纹验证程序，用户通过麦克风朗读屏幕上的文字，达到有效时长后提示用户录音结束；

3)系统判断用户声纹是否与登记声纹模型一致，识别用户身份是否为授权用户；

4)验证已授权用户是否在仪器预约系统上预约并获得仪器管理员验证通过，若用户为预约用户，则仪器可正常启动，用户正常使用仪器，后台记录用户信息和统计机时；若该授权用户为非预约用户，则提示用户进入预约系统预约；

5)若用户为非授权用户，仪器则不能正常启动，用户无法使用该仪器，用户可联系仪器管理员，告知存在的问题。

Claims (1)

1.基于声纹识别技术的共享仪器平台管理方法，其特征在于包括以下步骤：

1)声纹登记：用户通过仪器培训后，在仪器管理员监督和指导下，通过麦克风录音，朗读计算机屏幕上的文字，进行声纹特征值的采集，达到有效时长后提示用户录音结束，系统检测语音合格后登记该声纹模型，屏幕显示声纹登记成功；

2)用户需要使用仪器时，用户开启仪器工作站，自动启动声纹验证程序，用户通过麦克风朗读屏幕上的文字，达到有效时长后提示用户录音结束；

3)系统判断用户声纹是否与登记声纹模型一致，识别用户身份是否为授权用户；

4)验证已授权用户是否在仪器预约系统上预约并获得仪器管理员验证通过，若用户为预约用户，则仪器可正常启动，用户正常使用仪器，后台记录用户信息和统计机时；若该授权用户为非预约用户，则提示用户进入预约系统预约；

5)若用户为非授权用户，仪器则不能正常启动，用户无法使用该仪器，用户可联系仪器管理员，告知存在的问题。