CN104376627A - 一种智能迎宾系统 - Google Patents

Abstract

一种智能迎宾系统，其系统包括视频输入模块、人脸检测模块、语音合成模块、 Zigbee 控制模块、开门控制模块和关门控制模块；所述视频输入模块、人脸检测模块、语音合成模块、 Zigbee 控制模块、开门控制模块和关门控制模块串行控制连接；所述开门模块与人脸检测模块通过延迟模块连接；它 将音视频技术与 Zigbee 控制技术的有效集成，融合了人脸检测、语音合成及 Zigbee 控制技术，能够实时检测视频区域中的人脸，合成的语音自然流畅，门禁系统响应时间快，真正实现了迎宾服务及无接触自动开门的功能，本发明可移植性强，硬件投入成本较低，可应用于各类门禁系统及服务领域中，提升了用户的使用舒适度。

Description

一种智能迎宾系统

技术领域

    本发明涉及智能控制系统，特别是一种智能迎宾系统。

背景技术

在日常生活及各类服务领域中，常会涉及智能迎宾系统，以求达到便民的目的。随着图像处理、语音及语言处理、无线网络、自动控制等技术的发展，智能迎宾系统也有了质的提高，当前也出现了不少智能迎宾机器人，通过软硬件的有效集成，达到了智能迎宾的目的。

目前市场上的智能迎宾系统，一部分只具备致迎宾词的功能，为用户提供一些礼仪服务，另一部分主要表现在对机器人本身的硬件驱动，仅达到娱乐和提醒的作用，并未在客观上方便用户的生活。传统情况下，人们一般以手动开门为主，在特定环境下，也有根据人体感应向两侧平移开门的感应自动门机。而目前还没有一款能够在依靠视觉信息的同时，使用户获得迎宾服务，并为用户自动打开门禁，便捷用户生活的智能迎宾系统。

发明内容

现有技术不能满足人们的需要，为弥补现有技术不足，本发明旨在提供一种智能迎宾系统及其实现方法。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种智能迎宾系统，其系统包括视频输入模块、人脸检测模块、语音合成模块、Zigbee控制模块、开门控制模块和关门控制模块；所述视频输入模块、人脸检测模块、语音合成模块、Zigbee控制模块、开门控制模块和关门控制模块串行控制连接；所述开门模块与人脸检测模块通过延迟模块连接。

作为本发明的优化技术方案：将带有USB接口的普通摄像头与电脑主机相连或使用带有摄像头功能笔记本电脑，以确定需要观测的区域；当发现设定的视频区域中出现人脸后，基于人脸检测技术，确定人脸位置与区域；接着自动触发语音合成线程，调用语音SDK，致迎宾词，其中迎宾词可以根据需求设定与更换；随后通过内部无线网络将触发信号发送至网关，通过Zigbee网络向指定路由节点或终端节点发送控制命令，驱动对应的门禁设备，打开门禁，实现自动开门的功能，为防止门禁在人进入后一直处于开启状态，本发明设定了一个时间阈值M，在用户开门进入的M秒后，自动关闭门禁。

考虑到系统的实用性，当有多名用户同时出现时，仅致一次迎宾词，并自动开门一次；此外，每隔N秒检测视频中是否有人出现（N值可根据具体应用场景设定），若检测出人脸，则开始致迎宾词并开门，达到了持续迎宾的目的。

    与现有技术相比，本发明的有益效果是：该智能迎宾系统及其实现方法，将音视频技术与Zigbee控制技术的有效集成，融合了人脸检测、语音合成及Zigbee控制技术，能够实时检测视频区域中的人脸，合成的语音自然流畅，门禁系统响应时间快，真正实现了迎宾服务及无接触自动开门的功能，本发明可移植性强，硬件投入成本较低，可应用于各类门禁系统及服务领域中，提升了用户的使用舒适度。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明的流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

    请参阅图1~2，本发明实施例中，一种智能迎宾系统，其系统结构包括视频输入模块、人脸检测模块、语音合成模块、Zigbee控制模块、开门控制模块和关门控制模块；所述视频输入模块、人脸检测模块、语音合成模块、Zigbee控制模块、开门控制模块和关门控制模块串行控制连接；所述开门模块与人脸检测模块通过延迟模块连接；系统功能实现包括以下步骤：

步骤一：开启程序及摄像头：保证程序执行过程中摄像头一直处于开启状态；

步骤二：检测人脸过程：基于VC++平台，使用OpenCV（Open Source Computer Vision Library）计算机视觉库提供的haar检测器实现人脸检测功能，并在视频区域内框出检测到的人脸区域。其中，可以根据应用场景实际需求的检测视域，设定在前后两次扫描中搜索窗口的比例系数（scale_factor）及构成检测目标的相邻矩形的最小个数（min_neighbors）的值；

步骤三：语音合成过程：本系统基于Microsoft Speech SDK实现语音合成功能，无需连接互联网，当检测到人脸出现，触发语音合成线程后，初始化语音合成引擎及合成参数（如设置音频音量、音频速率等），调用TTS核心API接口ISpVoice中的speak函数，最后根据设定的合成文本信息输入到speak函数中完成语音合成。此外，还可以通过CvoiceText类中的SpeedSet、TTSModeSet等函数可改变语音的速度、音调、性别、年龄等，使计算机发现不同的声音；

步骤四：发送无线数据：通过内部无线网络，向网关发送触发对应门禁开启的无线数据信号； 

   步骤五： Zigbee控制门禁开启功能：将内部无线网络中接收的无线数据信号（触发相应门禁开启的信号）发送至网关，通过zigbee网络向指定路由节点或终端节点发送控制命令，驱动相应的门禁设备，实现自动打开门禁的功能；

步骤六：自动关闭门禁功能：除用户手动关闭门禁外，还设定了时间阈值M，在打开门禁的M秒后，自动关闭门禁；

步骤七：持续迎宾功能：自上次开启门禁后，每隔N秒检测视频中是否有人出现，若检测出人脸，触发执行人脸检测—语音合成—开启门禁过程，达到了持续迎宾的目的。

本发明的功能原理为：将带有USB接口的普通摄像头与电脑主机相连或使用带有摄像头功能笔记本电脑，以确定需要观测的区域；当发现设定的视频区域中出现人脸后，基于人脸检测技术，确定人脸位置与区域；接着自动触发语音合成线程，调用语音SDK，致迎宾词，其中迎宾词可以根据需求设定与更换；随后通过内部无线网络将触发信号发送至网关，通过Zigbee网络向指定路由节点或终端节点发送控制命令，驱动对应的门禁设备，打开门禁，实现自动开门的功能，为防止门禁在人进入后一直处于开启状态，本发明设定了一个时间阈值M，在用户开门进入的M秒后，自动关闭门禁。

考虑到系统的实用性，当有多名用户同时出现时，仅致一次迎宾词，并自动开门一次；此外，每隔N秒检测视频中是否有人出现（N值可根据具体应用场景设定），若检测出人脸，则开始致迎宾词并开门，达到了持续迎宾的目的。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其它的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同替换和改进，均应包含在本发明技术方案的保护范围之内。

Claims (1)

1. 一种智能迎宾系统，其系统包括视频输入模块、人脸检测模块、语音合成模块、Zigbee控制模块、开门控制模块和关门控制模块；所述视频输入模块、人脸检测模块、语音合成模块、Zigbee控制模块、开门控制模块和关门控制模块串行控制连接；所述开门模块与人脸检测模块通过延迟模块连接；其特征在于：系统功能实现包括以下步骤：

步骤一：开启程序及摄像头，保证程序执行过程中摄像头一直处于开启状态；

步骤二：检测人脸过程，基于VC++平台，使用OpenCV（Open Source Computer Vision Library）计算机视觉库提供的haar检测器实现人脸检测功能，并在视频区域内框出检测到的人脸区域，根据应用场景实际需求的检测视域，设定在前后两次扫描中搜索窗口的比例系数（scale_factor）及构成检测目标的相邻矩形的最小个数（min_neighbors）的值；

步骤三：语音合成过程，基于Microsoft Speech SDK实现语音合成功能，无需连接互联网，当检测到人脸出现，触发语音合成线程后，初始化语音合成引擎及合成参数，调用TTS核心API接口ISpVoice中的speak函数，最后根据设定的合成文本信息输入到speak函数中完成语音合成；

步骤四：发送无线数据，通过内部无线网络，向网关发送触发对应门禁开启的无线数据信号； 

   步骤五： Zigbee控制门禁开启功能，将内部无线网络中接收的无线数据信号（触发相应门禁开启的信号）发送至网关，通过zigbee网络向指定路由节点或终端节点发送控制命令，驱动相应的门禁设备，实现自动打开门禁的功能；

步骤六：自动关闭门禁功能，除用户手动关闭门禁外，还设定了时间阈值M，在打开门禁的M秒后，自动关闭门禁；

步骤七：持续迎宾功能，自上次开启门禁后，每隔N秒检测视频中是否有人出现，若检测出人脸，触发执行人脸检测—语音合成—开启门禁过程，达到了持续迎宾的目的。