CN107942695A - 情感智能音响系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及情感智能音响系统，由传感器、中央处理器、大数据平台、临时缓存分析平台和数据库组成；所述智能音响系统通过传感器和中央处理器对人类的表情和声音进行分析，然后通过人工智能技术和大数据技术取得正确的人类感情信息。本发明的情感智能音响系统通过多种传感器采集信息、分析大数据，并借助情感特征样本数据库和用户信息的历史分析等技术工具，从多方面获取人类的正确情感，并且能够针对人类相应的情感进行自然而优雅的互动。特别是情感智能音响系统对于多种情感特征数据库的使用，弥补了现有技术的不足，提高了分析识别人类情感的准确率，同时本情感智能音响系统成本非常低廉，能够极大的方便使用者的接受和使用。

Description

情感智能音响系统
技术领域
本发明涉及情感智能领域，具体来说涉及一种情感智能音响系统。
背景技术
现有音箱主要通过网络连接、蓝牙连接等与使用者进行语音互动，能够便捷地通过这些连接方式进行远程语音控制，但是这些连接方式仍然缺乏对人类情感的解读和反馈，不能增加使用者生活中的乐趣，以及对人类的身体健康和心理健康的一些跟踪、分析、统计及预测等功能。
发明内容
本发明的目的在于利用传感器和影像识别、语音识别以及机器学习、大数据分析等技术工具，解决了情感智能音响系统中人体感应、语气解读、语音识别、面孔识别、心率检测和自然反馈的六大类技术问题，提供了一种情感智能音响系统。
为解决上述技术问题，本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
情感智能音响系统，由传感器、中央处理器、大数据平台、临时缓存分析平台和数据库组成；
所述传感器连接中央处理器，向中央处理器发送信息，中央处理器得到信息后发送至大数据平台，大数据平台与数据库交换信息，同时临时缓存分析平台也与数据库交换信息，临时缓存分析平台又将信息回传给中央处理器，中央处理器向传感器发出指令；
所述传感器具体为：人体红外传感器和心率传感器；
所述数据库具体为：历史记录数据库、语气数据库、参数数据库、情感词数据库、情感样本数据库、心率情感映射数据库和控制指令映射数据库；
所述情感智能音响系统通过传感器和中央处理器对人类的表情和声音进行分析，然后通过情感智能技术和大数据技术取得正确的人类感情信息。
人体感应检查：通过人体红外感器不停地对周围环境探测是否有人存在，这样做的目的是防止情感智能音响系统对图片上的人物进行表情分析和对机器发出的声音进行语音分析，从而避免了错误的发生。
操作原理：所述人体红外传感器连接中央处理器，每隔一段时间进行轮询探测，发现有人类存在就发出有人的信息，无人类存在就发出没人的信息，采取出来的信息传回中央处理器，中央处理器通过网络把信息数据实时同步到历史记录数据库上，所述中央处理器因此得到周围环境中是否有人类存在的信息。
语气解读：通过麦克风采集声音发送至大数据库平台，进行一系列分析后，得到人类正确的语气，这样做的目的是克服语音识别过程在缺失语气情况下的误判。
操作原理：所述中央处理器得到有人存在的信息，通知麦克风打开进行声音采集，采取出来的声音信息传回中央处理器，中央处理器通过网络把声音信息数据实时同步到大数据平台上，大数据平台会分别对声音的语速、频率、停顿进行相关分析，并通过从语气数据库中找出相似的与之对应的语气类型，然后把结果信息传给临时缓存分析平台，临时缓存分析平台通过情感智能音响系统默认的参数数据库，进行阈值范围评估，符合的信息会被回传给中央处理器，不符合的信息自动忽略。
语音识别：通过麦克风采集声音给大数据库平台和情感词数据库，进行一系列分析后，得到人类正确的说话意思，通过丰富的情感词数据库可以快速有效的对语音进行分类处理。
操作原理：在中央处理器得到有人存在时，中央处理器会通知麦克风打开进行声音采集，采取出来的声音会传给中央处理器，中央处理器会对通过网络把数据实时同步到大数据平台上，所述大数据平台首先将声音转文字处理，然后把文字信息传给临时缓存分析平台，再对处理好的文字信息进行语义分析和关键词分析，由于缓存分析平台会结合多条文字信息处理，所以有了上下文参照后，语义分析和关键词提取会更加精准，最后通过跟情感词数据库的内容匹配比较和进行阈值范围评估，符合的信息会被回传给中央处理器，不符合的信息自动忽略。
面孔识别：通过摄像机采集影像给大数据库平台和情感样本数据库，进行一系列分析后，得到人类正确的面部表情和人物的数量。
操作原理：所述中央处理器得到有人存在的信息，通知摄像头打开进行影像采集，采取回来的影像传回给中央处理器，中央处理器通过网络把影像数据实时同步到大数据平台上，大数据平台首先会对影像数据中的人的数量进行识别，然后把结果信息传给临时缓存分析平台，临时缓存分析平台会到某一时间段的人的数量记录下来，并回传给中央处理器；
同时大数据平台针对影像数据中的人的面部表情进行分析识别，结合情感样本数据库对人的面部表情进行深度分析，然后把结果信息传给临时缓存分析平台，临时缓存分析平台把符合的信息回传给中央处理器，不符合的信息自动忽略。
心率检测：通过可穿戴设备中的心率检测传感器，把采集到的信息传送给大数据平台和心率情感映射数据库进行相关度匹配。
操作原理：所述中央处理器得到有人存在的信息，接收由心率传感器采集的信息，中央处理器通过网络把心率数据实时同步到大数据平台上，大数据平台首先会对心率数据进行人的心率范围初测，只有符和人的心率才会被上传到临时缓存分析平台，临时缓存分析平台结合心率情感映射数据库进行相关度匹配和阈值范围评估，符合的信息会被回传给中央处理器，不符合的信息自动忽略。
自然反馈：结合以上所有功能对人的情感进行综合性分析识别，并将一系列指令自然反馈给人类。
操作原理：所述中央处理器结合大数据平台回传的信息，进行综合性分析识别，把结果信息结合控制指令映射数据库转化成执行指令，并发送出去。
所述执行操作指令以控制情感智能音响系统包括：发音、调节音量、调节灯光明暗、调节电机转动和发送给手机App远程控制。
情感智能音响系统的功能特点：
1、多人谈话时，情感智能音响系统的音乐音量自动调低；
2、盯着情感智能音响系统时，能够通过说话进行语音控制操作；
3、使用者高兴时，情感智能音响系统的音乐自动调大，并能够自动调亮灯光接近最亮(跟随音乐)；
4、使用者生气时，情感智能音响系统的音乐自动调小接近关闭，并能够自动调暗灯光接近关闭，自动旋转摄像头与使用者相背；
5、夜晚有人起床走近时，情感智能音响系统自动发光，人走后情感智能音响系统自动熄灭；
6、情感智能音响系统能够分析和统计一段时间内，使用者的身体健康和情感变化，通过手机App远程查看报告；
7、两个情感智能音响系统同一时刻在不同的城市中，能够互相传递心跳声，以及同一时刻同时听一曲音乐。
8、情感智能音响系统支持手机App远程控制。
本发明的有益效果在于：
本发明的情感智能音响系统通过多种传感器采集信息、分析大数据，并借助情感特征样本数据库和用户信息的历史分析等技术工具，从多方面获取人类的正确情感，并且能够针对人类相应的情感进行自然而优雅的互动。特别是情感智能音响系统对于多种情感特征数据库的使用，弥补了现有技术的不足，提高了分析识别人类情感的准确率，同时本情感智能音响系统成本非常低廉，能够极大的方便使用者的接受和使用。
附图说明
图1为情感智能音响系统示意图；
图2为人体感应检查系统示意图；
图3为语气解读系统示意图；
图4为语音识别系统示意图；
图5为面孔识别系统示意图；
图6为心率检测系统示意图；
图7为自然反馈系统示意图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明做进一步的详细说明：本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式，但本发明的保护范围不限于下述实施例。
如图1-7所示，情感智能音响系统，由传感器、中央处理器、大数据平台、临时缓存分析平台和数据库组成；
所述传感器连接中央处理器，向中央处理器发送信息，中央处理器得到信息后发送至大数据平台，大数据平台与数据库交换信息，同时临时缓存分析平台也与数据库交换信息，临时缓存分析平台又将信息回传给中央处理器，中央处理器向传感器发出指令；
所述传感器具体为：人体红外传感器和心率传感器；
所述数据库具体为：历史记录数据库、语气数据库、参数数据库、情感词数据库、情感样本数据库、心率情感映射数据库和控制指令映射数据库；
所述情感智能音响系统通过传感器和中央处理器对人类的表情和声音进行分析，然后通过人工智能技术和大数据技术取得正确的人类感情信息。
所述人体红外传感器连接中央处理器，每隔一段时间进行轮询探测，发现有人的存在就发出有人的信息，无人的存在就发出没人的信息，采取出来的信息传回中央处理器，中央处理器通过网络把信息数据实时同步到历史记录数据库上，所述中央处理器因此得到周围环境中是否有人类存在的信息。
所述中央处理器得到有人存在的信息，通知麦克风打开进行声音采集，采取出来的声音信息传回中央处理器，中央处理器通过网络把声音信息数据实时同步到大数据平台上，大数据平台会分别对声音的语速、频率、停顿进行相关分析，并通过从语气数据库中找出相似的与之对应的语气类型，然后把结果信息传给临时缓存分析平台，临时缓存分析平台通过情感智能音响系统默认的参数数据库，进行阈值范围评估，符合的信息会被回传给中央处理器，不符合的信息自动忽略。
所述大数据平台首先将声音转文字处理，然后把文字信息传给临时缓存分析平台，再对处理好的文字信息进行语义分析和关键词分析，最后通过跟情感词数据库的内容匹配比较和进行阈值范围评估，符合的信息会被回传给中央处理器，不符合的信息自动忽略。
所述中央处理器得到有人存在的信息，通知摄像头打开进行影像采集，采取回来的影像传回给中央处理器，中央处理器通过网络把影像数据实时同步到大数据平台上，大数据平台首先会对影像数据中的人的数量进行识别，然后把结果信息传给临时缓存分析平台，临时缓存分析平台回传给中央处理器；
同时大数据平台针对影像数据中的人类面部表情进行分析识别，结合情感样本数据库对人类面部表情进行深度分析，然后把结果信息传给临时缓存分析平台，临时缓存分析平台把符合的信息回传给中央处理器，不符合的信息自动忽略。
所述中央处理器得到有人存在的信息，接收由心率传感器采集的信息，中央处理器通过网络把心率数据实时同步到大数据平台上，大数据平台首先会对心率数据进行人类的心率范围初测，只有符和人类的心率才会被上传到临时缓存分析平台，临时缓存分析平台结合心率情感映射数据库进行相关度匹配和阈值范围评估，符合的信息会被回传给中央处理器，不符合的信息自动忽略。
所述中央处理器结合大数据平台回传的信息，进行综合性分析识别，把结果信息结合控制指令映射数据库转化成执行指令。
所述执行操作指令以控制情感智能音响系统包括：发音、调节音量、调节灯光明暗、调节电机转动和发送给手机App远程控制。
实施例1：
情感智能音响系统应用于家用智能伴侣，作为一个懂得人类情绪的智能音箱。安装简单，通过USB充电，利用手机App进行远程控制。
实施例2：
情感智能音响系统应用于病人或小孩等在缺少监护人的情况下，进行实时的情感汇报，使监护人及时得到被监护人的情感状况，以便处理。
实施例3：
情感智能音响系统应用于办公环境，对工作人员的情感状况进行分析，并远程传送到管理者的手机上。
实施例4：
情感智能音响系统应用于不同地域的两个人，同时进行情感分享，分享心调声音或听同一曲音乐。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，这些具体实施方式都是基于本发明整体构思下的不同实现方式，而且本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.情感智能音响系统，其特征在于：
由传感器、中央处理器、大数据平台、临时缓存分析平台和数据库组成；
所述传感器连接中央处理器，向中央处理器发送信息，中央处理器得到信息后发送至大数据平台，大数据平台与数据库交换信息，同时数据库也与临时缓存分析平台交换信息，临时缓存分析平台又将得到的反馈信息回传给中央处理器，中央处理器随后向传感器发出指令；
所述传感器具体为：人体红外传感器和心率传感器；
所述数据库具体为：历史记录数据库、语气数据库、参数数据库、情感词数据库、情感样本数据库、心率情感映射数据库和控制指令映射数据库；
所述情感智能音响系统通过传感器和中央处理器对人类的表情和声音进行分析，然后通过情感智能技术和大数据技术取得正确的人类感情信息。
2.根据权利要求1所述的情感智能音响系统，其特征在于：
所述人体红外传感器连接中央处理器，每隔一段时间进行轮询探测，发现有人类存在就发出有人的信息，无人类存在就发出没人的信息，采集到的信息传给中央处理器，中央处理器通过网络把信息数据实时同步到历史记录数据库上，所述中央处理器因此得到周围环境中是否有人类存在的信息。
3.根据权利要求2所述的情感智能音响系统，其特征在于：
所述中央处理器得到有人存在的信息，通知麦克风打开进行声音采集，采集到的声音信息传给中央处理器，中央处理器通过网络把声音信息数据实时同步到大数据平台上，大数据平台会分别对声音的语速、频率、停顿进行相关分析，并通过从语气数据库中找出相似的与之对应的语气类型，然后把结果信息传给临时缓存分析平台，临时缓存分析平台通过情感智能音响系统默认的参数数据库，进行阈值范围评估，符合的信息会被回传给中央处理器，不符合的信息自动忽略。
4.根据权利要求3所述的情感智能音响系统，其特征在于：
所述大数据平台首先将声音转文字处理，然后把文字信息传给临时缓存分析平台，再对处理好的文字信息进行语义分析和关键词分析，最后通过跟情感词数据库的内容匹配比较和进行阈值范围评估，符合的信息会被回传给中央处理器，不符合的信息自动忽略。
5.根据权利要求2所述的情感智能音响系统，其特征在于：
所述中央处理器得到有人存在的信息，通知摄像头打开进行影像采集，采集到的影像传给中央处理器，中央处理器通过网络把影像数据实时同步到大数据平台上，大数据平台首先会对影像数据中的人类数量进行识别，然后把结果信息传给临时缓存分析平台，临时缓存分析平台回传给中央处理器；
同时大数据平台针对影像数据中的人类面部表情进行分析识别，结合情感样本数据库对人类面部表情进行分析，然后把结果信息传给临时缓存分析平台，临时缓存分析平台把符合的信息回传给中央处理器，不符合的信息自动忽略。
6.根据权利要求2所述的情感智能音响系统，其特征在于：
所述中央处理器得到有人存在的信息，接收由心率传感器采集的信息，中央处理器通过网络把心率数据实时同步到大数据平台上，大数据平台首先会对心率数据进行人类心率范围初测，只有符和人类心率才会被上传到临时缓存分析平台，临时缓存分析平台结合心率情感映射数据库进行相关度匹配和阈值范围评估，符合的信息会被回传给中央处理器，不符合的信息自动忽略。
7.根据权利要求1所述的情感智能音响系统，其特征在于：
所述中央处理器结合大数据平台回传的信息，进行综合性分析识别，把结果信息结合控制指令映射数据库转化成执行指令。
8.根据权利要求7所述的情感智能音响系统，其特征在于：
所述执行操作指令以控制情感智能音响系统包括：发音、调节音量、调节灯光明暗、调节电机转动和发送给手机App远程控制。
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