CN103940042B - 控制设备和控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种控制设备和一种控制方法，其中控制方法包括：将用户的标准指令数据与空调执行命令进行对应存储；采集用户的指令数据，将用户的指令数据与存储器中保存的标准指令数据进行匹配，向空调器发送匹配出的空调执行命令，以使空调器执行相应动作；在接收到采集的指令数据后，判断预定时间段内是否接收到采集的新指令数据，若是，则将本次匹配的指令数据保存至存储器，以与匹配出的空调执行命令进行对应存储。根据本发明的控制设备具有自学习功能，获取与用户最匹配的指令数据并将其存入数据库中，使该控制设备存储的指令数据能够符合用户的说话习惯和/或说话动作，从而能够准确地按照用户指令进行操作，减少识别错误率。

Description

控制设备和控制方法

技术领域

本发明涉及控制技术领域，具体而言，涉及一种控制设备和一种控制方法。

背景技术

用户在使用空调时，经常由于找不到遥控器而烦恼，且随着空调功能的增多，空调遥控器按键也越来越复杂，空调的使用也日益不便，为了解决该问题，空调遥控器可采用唇语识别技术来识别用户的指令，从而完成对空调器的控制，无需操作遥控器的按键，从而减少了用户的操作，但是，由于遥控器中预置的数据库中的标准唇语数据都是固定不变的，因此容易受地方口音差异的影响，使得空调所执行的动作并不是用户所希望的，错误率较高。

发明内容

本发明正是基于上述问题，提出了一种控制设备技术，可以使空调具有自学习功能，减少识别错误率。

有鉴于此，根据本发明的一个方面，提出了一种控制设备，包括：通信单元，与外界进行数据交互；存储器，将标准指令数据与空调执行命令进行对应存储；采集单元，连接至所述处理器，用于采集用户的指令数据并所述指令数据传输至所述处理器；所述处理器，连接至所述通信单元和所述存储器，将所述用户的指令数据与所述存储器中保存的标准指令数据进行匹配，通过所述通信单元向所述空调器发送匹配出的空调执行命令，以使所述空调器执行相应动作，以及在接收到来自所述采集单元的指令数据后，判断预定时间段内是否接收到来自所述采集单元的新指令数据，若是，则将本次匹配的指令数据保存至所述存储器，以与所述匹配出的空调执行命令进行对应存储，若否，则根据接收到的新指令数据进行重新匹配。

在本该技术方案中，采集单元将采集到的指令数据例如唇语图像信息传输至处理器中进行分析处理后，然后将其与预先存储在存储器中的标准唇语信息进行匹配，若有匹配成功，则将匹配结果传送给空调器，使空调器执行相应的操作，如制热、制冷。如果用户发现空调器执行的动作不是用户所希望的，就会立即重新输入指令数据，于是处理器在预定时间内获取到新的指令数据，重新进行匹配，如此循环直到匹配成功，并将最后一次执行正确的指令数据存入存储器中，以优化存储器中的标准指令数据。如果处理器在预定时间内没有获取新的指令数据，则将本次输入的指令数据存入存储器中，在以后的使用过程中将其作为标准指令数据进行匹配依据，从而使匹配过程尽量符合用户的表达习惯。

在上述技术方案中，优选地，所述存储器中保存的与一空调执行命令对应的标准指令数据具有预定数目；所述处理器还用于在将所述本次匹配的指令数据保存至所述存储器时，删除与所述匹配出的空调执行命令对应的多个标准指令数据中的一条。

在本该技术方案中，处理器可将采集单元采集到的唇语信息与预先存储在存储器中的标准唇语信息进行匹配，若匹配成功在匹配出的空调执行命令对应的多个标准指令数据中自动删除一条，这样可以使存储器中保存的标准指令数据数目保持不变，从而减轻存储器的存储负担，提高处理器的匹配速度。

在上述技术方案中，优选地，所述处理器删除排序在最后的标准指令数据或与所述采集单元采集的指令数据匹配率最低的标准指令数据。

在本该技术方案中，处理器通过删除排序在最后的标准指令数据或与采集单元采集的指令数据匹配率最低的标准指令数据，不断地更新存储单元中的空调执行命令对应的标准指令数据，从而不断地优化唇语库，使唇语库中存储的标准指令数据均为用户惯用的指令数据，从而提高了处理器的唇语匹配率。

在上述技术方案中，优选地，所述处理器还用于在所述预定时间段内接收到新指令数据时，不保存本次匹配的指令数据。

若在预定的时间段内接收到新指令数据，则处理器就会认为本次接收的指令数据错误，不保存本次匹配的指令数据，这使存储器只存储正确的唇语指令，过滤掉错误的唇语指令在上述技术方案中，优选地，所述采集单元为图像采集单元，采集到的数据为所述用户的唇部运动图像数据；所述处理器包括：唇部特征提取单元，用于对唇部运动图像进行滤波和锐化处理，从经过处理的唇部运动图像中提取所述用户的口型特征，以得到所述指令数据。

在本该技术方案中，本采集单元的作用在于通过内部的算法定位用户的面部唇部运动，从而采集到用户的唇部运动图像数据；处理器的作用在于将采集到的唇部运动图像数据进行滤波、锐化后提取用户的口型特征，并将用户的口型特性图像进一步转化为对应的指令数据，以便于处理器将采集到的信息与存储器中预先存储的标准指令数据进行匹配。

根据本发明的另一方面，还提供了一种控制方法，包括：将用户的标准指令数据与空调执行命令进行对应存储；采集用户的指令数据，将所述用户的指令数据与所述存储器中保存的标准指令数据进行匹配，向空调器发送匹配出的空调执行命令，以使所述空调器执行相应动作；在接收到采集的指令数据后，判断预定时间段内是否接收到采集的新指令数据，若是，则将本次匹配的指令数据保存至存储器，以与所述匹配出的空调执行命令进行对应存储，若否，则根据接收到的新指令数据进行重新匹配。

在本该技术方案中，将采集到的指令数据例如唇语图像信息传输至处理器中进行分析处理后，然后将其与预先存储在存储器中的标准唇语信息进行匹配，若有匹配成功，则将匹配结果传送给空调器，使空调器执行相应的操作，如制热、制冷。如果用户发现空调器执行的动作不是用户所希望的，就会立即重新输入指令数据，于是就会在预定时间内获取到新的指令数据，重新进行匹配，如此循环直到匹配成功，并保存最后一次执行正确的指令数据存入存储器中，以优化标准指令数据。如果预定时间内存储器没有获取新的指令数据，则保存本次输入的指令数据，在以后的使用过程中将其作为标准指令数据进行匹配依据，从而使匹配过程尽量符合用户的表达习惯。

在上述技术方案中，优选地，预先保存的与一空调执行命令对应的标准指令数据具有预定数目；在保存所述本次匹配的指令数据时，删除与所述匹配出的空调执行命令对应的多个标准指令数据中的一条。

在本该技术方案中，采集到的唇语信息可以与预先存储在存储器中的标准唇语信息进行匹配，若匹配成功，则在匹配出的空调执行命令对应的多个标准指令数据中自动删除一条，这样可以保持标准指令数据数目不变，从而减轻存储负担，提高匹配速度。

在上述技术方案中，优选地，删除排序在最后的标准指令数据或与采集的指令数据匹配率最低的标准指令数据。

在本该技术方案中，通过删除排序在最后的标准指令数据或与采集单元采集的指令数据匹配率最低的标准指令数据，使存储单元中的空调执行命令对应的标准指令数据不断得以更新，唇语库不断得以优化，唇语库中存储的标准指令数据均为用户惯用的指令数据，从而使得唇语匹配率也得以不断提高。

在上述技术方案中，优选地，还包括：若在所述预定时间段内接收到新指令数据，则不保存本次匹配的指令数据。

若在预定的时间段内接收到新指令数据，则处理器就会认为本次接收的指令数据错误，不保存本次匹配的指令数据，这使存储器只存储正确的唇语指令，过滤掉错误的唇语指令在上述技术方案中，优选地，采集到的指令数据为所述用户的唇部运动图像数据；对唇部运动图像进行滤波和锐化处理，从经过处理的唇部运动图像中提取所述用户的口型特征，以得到可进行匹配处理的指令数据。

在本该技术方案中，通过采集单元的内部算法定位用户的面部唇部运动，从而采集到用户的唇部运动图像数据；并将采集到的唇部运动图像数据进行滤波、锐化后提取用户的口型特征，然后将用户的口型特性图像进一步转化为对应的指令数据，以便于与存储器中预先存储的标准指令数据进行匹配。

附图说明

图1示出了根据本发明的一个实施例的控制设备的框图；

图2示出了根据本发明的一个实施例的控制方法的流程图；

图3示出了根据本发明的另一个实施例的唇语识别流程图；

图4示出了根据本发明的另一个实施例的唇语识别优化处理流程图；

图5示出了根据本发明的又一个实施例的唇语识别与唇语优化处理示意图。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

图1示出了根据本发明的实施例的一种控制设备的框图。

如图1所示，根据本发明的实施例的控制设备100，包括：通信单元108，与外界进行数据交互；存储器106，将标准指令数据与空调执行命令进行对应存储；采集单元102，连接至所述处理器104，用于采集用户的指令数据并所述指令数据传输至所述处理器104；所述处理器104，连接至所述通信单元108和所述存储器106，将所述用户的指令数据与所述存储器106中保存的标准指令数据进行匹配，通过所述通信单元108向所述空调器发送匹配出的空调执行命令，以使所述空调器执行相应动作，以及在接收到来自所述采集单元102的指令数据后，判断预定时间段内是否接收到来自所述采集单元102的新指令数据，若是，则将本次匹配的指令数据保存至所述存储器106，以与所述匹配出的空调执行命令进行对应存储，若否，则根据接收到的新指令数据进行重新匹配。

在本该技术方案中，采集单元102将采集到的指令数据例如唇语图像信息传输至处理器104中进行分析处理后，然后将其与预先存储在存储器104中的标准唇语信息进行匹配，若有匹配成功，则将匹配结果传送给空调器，使空调器执行相应的操作，如制热、制冷。如果用户发现空调器执行的动作不是用户所希望的，就会立即重新输入指令数据，于是处理器在预定时间内获取到新的指令数据，重新进行匹配，如此循环直到匹配成功，并将最后一次执行正确的指令数据存入存储器中，以优化存储器中的标准指令数据。如果处理器在预定时间内没有获取新的指令数据，则将本次输入的指令数据存入存储器中，在以后的使用过程中将其作为标准指令数据进行匹配依据，从而使匹配过程尽量符合用户的表达习惯。

在本技术方案中，由于可以根据用户的表达习惯、嘴形、场景来更新唇语数据库，具有自学习的功能，因此本控制方法可以不受地方口音、环境噪声等的影响，使唇语数据库更加符合用户的使用习惯。

在上述技术方案中，优选地，所述存储器106中保存的与一空调执行命令对应的标准指令数据具有预定数目；所述处理器104还用于在将所述本次匹配的指令数据保存至所述存储器106时，删除与所述匹配出的空调执行命令对应的多个标准指令数据中的一条。

在本该技术方案中，若保存本次匹配的指令数据，则在匹配出的空调执行命令对应的多个标准指令数据中自动删除一条，这样可以使存储器106中保存的与一空调执行命令对应的标准指令数据数目保持不变，从而减轻存储器106的存储负担，提高处理器104的匹配速度。

在上述技术方案中，优选地，所述处理器104删除排序在最后的标准指令数据或与所述采集单元102采集的指令数据匹配率最低的标准指令数据。

在本该技术方案中，处理器通过删除排序在最后的标准指令数据或与采集单元102采集的指令数据匹配率最低的标准指令数据，不断地更新存储单元中的空调执行命令对应的标准指令数据，使唇语库中存储的标准指令数据均为用户惯用的指令数据，从而不断地优化唇语库，提高处理器的唇语匹配率。

在上述技术方案中，优选地，所述处理器104还用于在所述预定时间段内接收到新指令数据时，不保存本次匹配的指令数据。

若在预定的时间段内接收到新指令数据，则处理器就会认为本次接收的指令数据错误，不保存本次匹配的指令数据，这使存储器只存储正确的唇语指令，过滤掉错误的唇语指令。

在上述技术方案中，优选地，所述采集单元102为图像采集单元102，采集到的数据为所述用户的唇部运动图像数据；所述处理器104包括：唇部特征提取单元，用于对唇部运动图像进行滤波和锐化处理，从经过处理的唇部运动图像中提取所述用户的口型特征，以得到所述指令数据。

在本该技术方案中，本采集单元102的作用在于通过内部的算法定位用户的面部唇部运动，从而采集到用户的唇部运动图像数据；处理器的作用在于将采集到的唇部运动图像数据进行滤波、锐化后提取用户的口型特征，并将用户的口型特性图像进一步转化为对应的指令数据，以便于处理器104将采集到的信息与存储器106中预先存储的标准指令数据进行匹配。

根据本发明的控制设备可以是应用于任何家电的控制器。

图2示出了根据本发明的一个实施例的控制方法的流程图。

如图2所示，根据本发明的一个实施例的控制方法可以包括以下步骤：步骤202，将用户的标准指令数据与空调执行命令进行对应存储；步骤204，采集用户的指令数据，将所述用户的指令数据与所述存储器中保存的标准指令数据进行匹配，向空调器发送匹配出的空调执行命令，以使所述空调器执行相应动作；步骤206，在接收到采集的指令数据后，判断预定时间段内是否接收到采集的新指令数据，若是，则将本次匹配的指令数据保存至存储器，以与所述匹配出的空调执行命令进行对应存储，若否，则根据接收到的新指令数据进行重新匹配。

在本该技术方案中，将采集到的指令数据例如唇语图像信息传输至处理器中进行分析处理后，然后将其与预先存储在存储器中的标准唇语信息进行匹配，若有匹配成功，则将匹配结果传送给空调器，使空调器执行相应的操作，如制热、制冷。如果用户发现空调器执行的动作不是用户所希望的，就会立即重新输入指令数据，于是就会在预定时间内获取到新的指令数据，重新进行匹配，如此循环直到匹配成功，并保存最后一次执行正确的指令数据存入存储器中，以优化标准指令数据。如果预定时间内存储器没有获取新的指令数据，则保存本次输入的指令数据，在以后的使用过程中将其作为标准指令数据进行匹配依据，从而使匹配过程尽量符合用户的表达习惯。

在本技术方案中，由于可以根据用户的表达习惯、嘴形、场景来更新唇语数据库，具有自学习的功能，因此本控制方法可以不受地方口音、环境噪声等的影响，使唇语数据库更加符合用户的使用习惯。

在上述技术方案中，优选地，预先保存的与一空调执行命令对应的标准指令数据具有预定数目；在保存所述本次匹配的指令数据时，删除与所述匹配出的空调执行命令对应的多个标准指令数据中的一条。

在本该技术方案中，若保存本次匹配的指令数据，则在匹配出的空调执行命令对应的多个标准指令数据中自动删除一条，这样可以保持与一空调执行命令对应的标准指令数据数目不变，从而减轻存储负担，提高匹配速度。

在上述技术方案中，优选地，删除排序在最后的标准指令数据或与采集的指令数据匹配率最低的标准指令数据。

在本该技术方案中，通过删除排序在最后的标准指令数据或与采集单元采集的指令数据匹配率最低的标准指令数据，使存储单元中的空调执行命令对应的标准指令数据不断得以更新，唇语库不断得以优化，唇语库中存储的标准指令数据均为用户惯用的指令数据，从而使得唇语匹配率也得以不断提高。

在上述技术方案中，优选地，还包括：若在所述预定时间段内接收到新指令数据，则不保存本次匹配的指令数据。

若在预定的时间段内接收到新指令数据，则处理器就会认为本次接收的指令数据错误，不保存本次匹配的指令数据，这使存储器只存储正确的唇语指令，过滤掉错误的唇语指令。

在上述技术方案中，优选地，采集到的指令数据为所述用户的唇部运动图像数据；对唇部运动图像进行滤波和锐化处理，从经过处理的唇部运动图像中提取所述用户的口型特征，以得到可进行匹配处理的指令数据。

在本该技术方案中，通过采集单元的内部算法定位用户的面部唇部运动，从而采集到用户的唇部运动图像数据；并将采集到的唇部运动图像数据进行滤波、锐化后提取用户的口型特征，然后将用户的口型特性图像进一步转化为对应的指令数据，以便于与存储器中预先存储的标准指令数据进行匹配。

图3示出了根据本发明的另一个实施例的唇语识别流程图，包括以下步骤：

步骤302，采集单元采集区域内用户嘴唇运动信息；步骤304，处理器将采集到的每帧图像进行分割处理；步骤306，处理器对每帧图像信息进行滤波和锐化处理；步骤308，提取每帧图像中汉字口型特征；

步骤310，与存储器中的唇语库指令进行匹配，如果处理器在唇语库中找到相匹配的指令则执行步骤312，如果处理器在唇语库中没有找到相匹配的指令则执行步骤302；步骤312，当处理器在唇语库中找到相匹配的指令，通信模块会将本次唇语识别指令发送给空调器。

图4示出了根据本发明的另一个实施例的唇语识别优化处理流程图，包括：步骤402，采集单元采集用户的唇语信息；步骤404，判断采集得到的用户唇语信息是否与唇语库指令匹配，若不匹配，则重新执行步骤402，若匹配，则执行步骤406；步骤406，通信单元将本次匹配结果发送空调；步骤408，空调执行控制指令；步骤410，判断采集单元是否在规定时间采集到新指令，若没有采集到新的指令，则执行步骤412，若采集到新的指令，则执行步骤402；步骤412，系统会认为本次的识别结果正确；步骤414，保存本次采集信息和识别结果，以优化唇语库指令。

图5示出了根据本发明的又一个实施例的唇语识别与唇语优化处理示意图。

本发明提出的控制方法具有自学习功能，信息采集设备采集用户的唇语信息，处理器分析处理采集到的用户唇语信息后将识别结果发送给空调器，从而控制空调的运行状态。同时，当用户的唇语指令被正确识别后，识别系统自动保存本次的采集信息和识别结果，删除排序在最后的标准指令数据或与本次采集的指令数据匹配率最低的标准指令数据，从而不断优化唇语库，并提高系统的唇语识别效果。

例如，当用户对空调执行“开机”的唇语控制指令时，系统通过对采集到的图像信息进行分析处理，并将处理结果与识别系统中存储的标准嘴唇运动信息进行匹配（如图5所示，假设标准指令库中有四个标准开机唇语动作），若系统匹配成功，则通信单元将“开机”指令发送给空调，空调执行开机指令，而且若在在预定时间内采集单元没有再次接收到唇语信息，则系统认为本次识别到的指令是正确的，并将本次识别结果和采集唇语信息优化到指令库。这里我们假设本次识别中指令与标准指令库中的标准指令一的相似度为最高，其他三个标准指令相似度依次降低，则在本次唇语库优化过程中，将本次唇语指令和识别结果作为标准指令一，删除标准指令库中的标准指令四（原标准指令二变为标准指令三，原标准指令三变为标准指令四），并保证指令数据库中的标准指令数量不变。本技术方案就是通过此方法不断提高空调的自学习功能，不断优化指令库，提高系统识别率的。

若“开机”唇语控制指令匹配错误，如开机唇语指令被识别成为标准指令五至标准指令八中任何一项时，则空调执行关机指令，但由于匹配错误，所以用户会马上调整指令，并重新发送唇语指令，直至识别为标准指令一至标准指令四中任何一个为止。本技术方案就是通过此方法控制空调执行动作的。

因此，通过本技术方案，不仅可以用唇语控制其动作，而且因为控制设备在识别过程中采集了大量正确的唇语数据信息，所以控制设备中的唇语指令库也得到了不断的优化，系统的自学习功能使唇语识别效果得到了不断的提升。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种控制设备，其特征在于，包括：

通信单元，与外界进行数据交互；

存储器，将标准指令数据与空调执行命令进行对应存储；

采集单元，连接至处理器，用于采集用户的指令数据并所述指令数据传输至所述处理器；

所述处理器，连接至所述通信单元和所述存储器，将所述用户的指令数据与所述存储器中保存的标准指令数据进行匹配，通过所述通信单元向所述空调器发送匹配出的空调执行命令，以使所述空调器执行相应动作，以及在接收到来自所述采集单元的指令数据后，判断预定时间段内是否接收到来自所述采集单元的新指令数据，若是，则将本次匹配的指令数据保存至所述存储器，以与所述匹配出的空调执行命令进行对应存储，若否，则根据接收到的新指令数据进行重新匹配。

2.根据权利要求1所述的控制设备，其特征在于，所述存储器中保存的与一空调执行命令对应的标准指令数据具有预定数目；

所述处理器还用于在将所述本次匹配的指令数据保存至所述存储器时，删除与所述匹配出的空调执行命令对应的多个标准指令数据中的一条。

3.根据权利要求2所述的控制设备，其特征在于，所述处理器删除排序在最后的标准指令数据或与所述采集单元采集的指令数据匹配率最低的标准指令数据。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的控制设备，其特征在于，所述处理器还用于在所述预定时间段内接收到新指令数据时，不保存本次匹配的指令数据。

5.根据权利要求1至3中任一项所述的控制设备，其特征在于，所述采集单元为图像采集单元，采集到的数据为所述用户的唇部运动图像数据；

所述处理器包括：唇部特征提取单元，用于对唇部运动图像进行滤波和锐化处理，从经过处理的唇部运动图像中提取所述用户的口型特征，以得到所述指令数据。

6.一种控制方法，其特征在于，包括：

将用户的标准指令数据与空调执行命令进行对应存储；

采集用户的指令数据，将所述用户的指令数据与所述存储器中保存的标准指令数据进行匹配，向空调器发送匹配出的空调执行命令，以使所述空调器执行相应动作；

在接收到采集的指令数据后，判断预定时间段内是否接收到采集的新指令数据，若是，则将本次匹配的指令数据保存至存储器，以与所述匹配出的空调执行命令进行对应存储，若否，则根据接收到的新指令数据进行重新匹配。

7.根据权利要求6所述的控制方法，其特征在于，还包括：

预先保存的与一空调执行命令对应的标准指令数据具有预定数目；

在保存所述本次匹配的指令数据时，删除与所述匹配出的空调执行命令对应的多个标准指令数据中的一条。

8.根据权利要求7所述的控制方法，其特征在于，删除排序在最后的标准指令数据或与采集的指令数据匹配率最低的标准指令数据。

9.根据权利要求6至8中任一项所述的控制方法，其特征在于，还包括：

若在所述预定时间段内接收到新指令数据，则不保存本次匹配的指令数据。

10.根据权利要求6至8中任一项所述的控制方法，其特征在于，还包括：

采集到的指令数据为所述用户的唇部运动图像数据；

对唇部运动图像进行滤波和锐化处理，从经过处理的唇部运动图像中提取所述用户的口型特征，以得到可进行匹配处理的指令数据。