CN108052682A - 一种智能查询机系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种智能查询机系统,包括输入终端、后台服务器和输出终端;输入终端包括红外扫描系统、图像采集系统、语音采集系统和二维码扫描系统,后台服务器包括知识库模块和深度学习模块,知识库模块包括图像解析模块、语音解析模块和二维码解析模块,深度学习模块包括但不限于车站/机场信息服务系统、旅游广告信息服务系统;输出终端包括AR图像模块、图像显示模块、语音播放模块、文字显示模块和屏幕开关控制模块。本系统对文字输入困难的用户提供了解决方案,直接通过语音即可实现信息查询,生成虚拟人物形象的图形图像处理,通过语音应答及图像展示,更为生动便捷的对用户进行帮助,方便用户使用。

Description

一种智能查询机系统
技术领域
本发明属于查询机领域,尤其是涉及一种智能查询机系统。
背景技术
随着铁路客运和航空客运的日益发达,承运能力和运行速度的提高使得越来越多的人选择铁路/飞机出行。为满足庞大的客运量,现如今车站/机场建设的都比较庞大,而且分区复杂,大多数乘客在进站候车/候机、接送站/机时,均对车站/机场结构,站内信息等不是十分了解,想要了解到需要的信息,必须在车站/机场内寻找穿戴有特殊标识衣物或帽子的工作人员,才能得知。可想而知,这样会给乘客带来很多麻烦。乘客在毫无头绪的情况下盲目寻找所需信息,如果乘客中还有老人、小孩、孕妇,以及视觉障碍人员等,车站/机场客流量又很大,那么乘客更容易发生人身安全的危险,从而引发时间利用率低,用户体验差,处理效率低下等问题。因此,研发一种能解决上述问题的方案,方便用户及时简单的查询到所需信息,提高效率、用户体验性和增大用户群体的智能查询机系统是个亟待解决的问题。
发明内容
有鉴于此,本发明旨在提出一种智能查询机系统,可以将铁路/航空出行信息、票务信息、服务信息等有效及时的传递给乘客和工作人员,保证乘客、工作人员和车站/机场信息的对称性,并方便有视觉障碍人员进行使用。
为达到上述目的,本发明的技术方案是这样实现的:
一种智能查询机系统,包括输入终端、后台服务器、深度学习模块、输出终端;
所述输入终端包括:
红外扫描系统,当用户站到设备前时,红外线扫描感应,屏幕点亮;
图像采集系统,通过摄像头采集设备前的用户头像;
语音采集系统,用于接收设备前用户的语音信息;
二维码扫描系统,用于获取用户票面上的二维码信息;
所述后台服务器包括:
知识库模块,所述知识库模块包括:
图像解析模块,对采集的用户图像进行解析分析;
语音解析模块,对采集的用户语音进行解析分析;
二维码解析模块,二维码扫描窗口扫描到车票/机票二维码信息时,生成查询列车/航班的动态信息;
所述深度学习模块包括但不限于车站/机场信息服务系统、旅游广告信息服务系统,该系统可查询到的内容包含车次/航班信息、检票窗口、余票信息、正晚点查询、当地旅游、车站/机场服务、广告等信息并播报旅游广告信息;
所述输出终端包括:
AR图像模块,通过图像采集系统采集设备前的用户头像后,生成即时图像,合成为虚拟乘务员(如高姐,空姐等);
图像显示模块,用于在屏幕上显示图像信息;
语音播放模块,用于发出语音提示,帮助用户进行下一步操作;
文字显示模块,用于在屏幕上显示相关文字信息;
屏幕开关控制模块,用于控制屏幕开关。
进一步的,二维码扫描窗口扫描到车票/机票二维码信息时,二维码解析模块会生成查询列车/航班的动态信息,并生成可视化显示,显示出车站或机场平面图,提示用户接送站/机的行走路线。
进一步的,本系统还包括列车/航班动态获取模块,用于根据获取到的票面二维码信息,查询相对应的列车/航班动态等信息。
进一步的,本系统还具有加密计算模块,可以生成精确的应答显示,为用户提供准确的帮助信息。
进一步的,本系统后台服务器还与云终端双向传输数据,由云终端和用户终端为系统提供信息,进行知识库更新和服务的升级,同时将信息反馈给系统,使系统自学习补充知识库,系统及终端通过Internet连接,并进行加密处理。
进一步的,本系统还具有智能解码运算模块,对用户输入内容进行计算分析,之后生成需要应答的内容,其具有准确完整及时的运算能力。
进一步的,本系统当用户离开时,屏幕自动熄灭,开启省电模式。
进一步的,本系统硬件包括工控机、显示屏、语音采集模块、语音识别模块、图像采集模块、二维码条码识别模块、红外感应模块,所述工控机分别与显示屏、语音识别模块、图像采集模块、二维码条码识别模块、红外感应模块电连接,所述语音识别模块与语音采集模块电连接,所述语音采集模块与麦克风电连接,所述工控机与硬盘电连接,所述工控机还通过4G/5G/WiFi网络与云服务器双向传输数据。
进一步的,所述语音采集模块为讯飞XFM10412模块,所述讯飞XFM10412模块与麦克风相连;所述语音识别模块为讯飞XFS5152CE模块,所述讯飞XFS5152CE模块分别与工控机、功率放大器电连接,所述功率放大器与喇叭电连接;所述图像采集模块包括摄像头、LPC1857处理器和外部存储器,所述LPC1857处理器分别与摄像头、外部存储器和工控机电连接。
进一步的,所述红外感应模块包括STM2F103芯片,所述STM2F103芯片分别与无线红外探测模块、电源模块、工控机、外部数据存储器、PIR信号采集模块、USB接口电路、按键时钟复位电路电连接。
相对于现有技术,本发明所述的智能查询机系统具有以下优势:本系统对文字输入困难的用户提供了解决方案,直接通过语音即可实现信息查询,生成虚拟人物形象(AR人物)的图形图像处理,通过语音应答及图像展示,更为生动便捷的对用户进行帮助,还可以获取车票/机票二维码信息并进行解析,生成相关信息,方便用户使用;同时本系统具有自学习功能,通过与云服务器的信息交互,进行知识库更新和服务的升级。
附图说明
构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
图1为本发明的原理框图。
图2为本发明查询机的实体图。
图3为本发明查询机与云终端是数据传输示意图。
图4为本发明硬件部分原理框图。
图5为本发明硬件部分工控机的电路图。
图6为本发明硬件部分语音采集模块的原理框图。
图7为本发明硬件部分语音采集模块的电路图。
图8为本发明硬件部分语音识别模块的原理框图。
图9为本发明硬件部分语音识别模块的电路图。
图10为本发明硬件部分图像采集模块的原理框图。
图11为本发明硬件部分图像采集模块的电路图。
图12为本发明硬件部分二维码条码识别模块的原理框图。
图13为本发明硬件部分二维码条码识别模块TMS320DM6467的电路图。
图14为本发明硬件部分红外感应模块的原理框图。
图15为本发明硬件部分红外感应模块的电路图。
具体实施方式
需要说明的是,在不冲突的情况下,本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
如图1所示,一种智能查询机系统,包括:包括输入终端、后台服务器、深度学习模块、输出终端;
所述输入终端包括:
红外扫描系统,当用户站到设备前时,红外线扫描感应,屏幕点亮;
图像采集系统,通过摄像头采集设备前的用户头像;
语音采集系统,用于接收设备前用户的语音信息;
二维码扫描系统,用于获取用户票面上的二维码信息;
所述后台服务器包括:
知识库模块,所述知识库模块包括:
图像解析模块,对采集的用户图像进行解析分析;
语音解析模块,对采集的用户语音进行解析分析;
二维码解析模块,二维码扫描窗口扫描到车票/机票二维码信息时,生成查询列车/航班的动态信息,并生成可视化显示,显示出车站或机场平面图,提示用户接送站/机的行走路线;
所述深度学习模块包括但不限于车站/机场信息服务系统、旅游广告信息服务系统,该系统可查询到的内容包含车次/航班信息、检票窗口、余票信息、正晚点查询、当地旅游、车站/机场服务、广告等信息并播报旅游广告信息;
所述输出终端包括:
AR图像模块,通过图像采集系统采集设备前的用户头像后,生成即时图像,合成为虚拟乘务员(如高姐,空姐等);
图像显示模块,用于在屏幕上显示图像信息;
语音播放模块,用于发出语音提示,帮助用户进行下一步操作;
文字显示模块,用于在屏幕上显示相关文字信息;
屏幕开关控制模块,用于控制屏幕开关,当用户离开时,屏幕自动熄灭,开启省电模式。
本系统还包括列车/航班动态获取模块,用于根据获取到的票面二维码信息,查询相对应的列车/航班动态等信息。本系统还具有加密计算模块,可以生成精确的应答显示,为用户提供准确的帮助信息。
本系统后台服务器还与云终端双向传输数据,由云终端和用户终端为系统提供信息,进行知识库更新和服务的升级,同时将信息反馈给系统,使系统自学习补充知识库,系统及终端通过Internet连接,并进行加密处理。本系统还具有智能解码运算模块,对用户输入内容进行计算分析,之后生成需要应答的内容,其具有准确完整及时的运算能力。
本实例的工作过程:
当用户站到设备前时,红外线感应人体靠近,经过红外扫描系统处理,点亮触摸屏幕;用户到达摄像头取像范围后,由图像采集系统进行采集,经过图像解析模块处理后,在显示屏上合成高姐/空姐的AR形象,为用户提供形象逼真的互动帮助;用户可通过语音或触摸按键操作来输入查询信息,当用户使用语音帮助时,系统通过语音采集系统采集语音信息,经过语音解析模块计算处理,最后经过图形显示模块将应答内容显示在屏幕上,并进行语音播放,指导用户进行操作。用户也可用装置上的二维码扫描器扫描车票/机票上的二维码,系统通过二维码解析模块,读出车次/航班信息,以及正晚点、检票窗口等内容,显示于屏幕上,同时进行语音播放,该系统也可提供乘车/乘机,接送站/机的行走路线,为用户的使用及出行提供方便。查询功能结束后,系统进入等待模式,当红外感应系统识别不到人体时,屏幕会自动熄灭进入待机省电模式。
如图4所示,本智能查询机系统硬件部分包括工控机、显示屏、语音采集模块、语音识别模块、图像采集模块、二维码条码识别模块、红外感应模块,所述工控机分别与显示屏、语音识别模块、图像采集模块、二维码条码识别模块、红外感应模块电连接,所述语音识别模块与语音采集模块电连接,所述语音采集模块与麦克风电连接,外部供电电源为工控机供电,所述工控机与硬盘相连,存储数据。所述工控机还通过4G/5G/WiFi网络与云服务器双向传输数据。所述显示屏为LCD/LED触摸显示屏。
如图5所示,所述工控机为Intel Atom系列,采用的处理器及芯片为N2600/N2800 Dual Core CPU和NM10 Chipset,具有LVDS,USB 3.0,USB 2.0,1000M/100M/10M LAN,3G+SIM卡,PCIE标准接口,PCIE MINI接口,HDMI,EDP,DP,DVI,VGA,4个串口,2组SATA,5.1声道HD音频输出,和数字音频输出;可满足查询机系统所有功能的端口需求,其处理器和芯片可满足各模块之间的数据快速传输及转换程序运行。工控机各模块在处理器上具有独立接口,各模块数据传递时,再由工控机内处理器进行数据处理和信息转换,并从云服务器获取所需信息,转换成应答内容,再将信息通过模块处理,显示于屏幕上或用扬声器播放出来。
如图6所示,所述语音采集模块为讯飞XFM10412模块,所述讯飞XFM10412模块与麦克风相连。工作时,麦克风将采集到的语音数据,传输到内部XFM10412芯片中,其内含DSP处理器以及回声消除功能,可将语音信号清晰的传输至语音识别模块中。
如图7所示,语音采集模块工作时,通过MIC通道采集语音信号,信号通过三极管Q1的放大作用,传输至DSP进行信号处理,再通过I2C接口传输给上位机。MIC收集的回声信号,会通过回声消除电路进行弱化消除处理,以便信号处理更为准确。
如图8所示,所述语音识别模块为讯飞XFS5152CE模块,所述讯飞XFS5152CE模块分别与工控机、功率放大器电连接,所述功率放大器与喇叭电连接。工控机和XFS5152CE芯片之间可以通过URAT接口、I2C接口或SPI接口连接,工控机可通过上述通讯接口向XFS5152CE芯片发送控制命令和文本。
如图9所示,语音识别模块工作时,语音采集模块发送的语音信号通过音频输入接口传输至XFS5152CE芯片中,芯片通过语音识别、语音解码等功能将处理的信号通过SPI/URAT/I2C等通讯接口,传输至工控机中,工控机再将处理后的控制命令及文本,通过上述通讯接口回传给XFS5152CE芯片,芯片接收到文本后合成为语音信号输出,输出的信号经功率放大器进行放大后连接到喇叭进行播放。
如图10所示,所述图像采集模块包括摄像头、LPC1857处理器和外部存储器,所述LPC1857处理器分别与摄像头、外部存储器和工控机电连接。
如图11所示,图像采集模块工作时,摄像头通过感光采集图像信号,通过行同步(HSYNC)、场同步(VSYNC)等同步信号传递给LPC1857中的SCT配置,信号还将通过通用输出端口同时将信号输出给GPDMA,继续传输给EMC,信号可与外部存储器进行数据交换,最后通过CPU的处理将数据反馈给EMC,EMC将处理的图像数据传输给工控机,经过处理后将信息显示于屏幕上。
如图12、13所示,所述二维码条码识别模块采用TMS320DM6467处理器。工作时,模块内的C/CS镜头在LED光源辅助下,获取二维码信息,信息经过CCD成像模块转换信号后,传输给FPGA处理模块,FPGA处理模块与DSP图像处理模块互相交换数据,将处理后的最终信息通过Digital I/O外接工控机显示屏控制器,显示于屏幕上。
如图14所示,所述红外感应模块包括STM2F103芯片,所述STM2F103芯片分别与无线红外探测模块、电源模块、工控机、外部数据存储器、PIR信号采集模块、USB接口电路、按键时钟复位电路电连接。PIR检测到的人体红外信号后,将其转换成微弱的电信号,送入STM2F103中,经过放大、锁定等处理后,输出控制、触发等信号,使显示屏等点亮。
如图15所示,工作时,当人体靠近,红外探测模块内的感光元件LDR2受光谱信号驱动,产生电流信号,传输至STM2F103处理芯片内,再通过PIR信号采集模块的增幅放大效应,使得开关RL1闭合,此时工控机控制LED/LCD屏幕点亮,当探测模块无法感应到人体红外信号时,模块内电流减小,开关再次打开,此时工控机控制LED/LCD屏幕熄灭。R1为光敏电阻,用来检测环境照度。若环境较明亮,R1的电阻值会降低,使9脚的输入保持为低电平,从而封锁触发信号Vs。RL1是工作方式选择开关,在距离感应头2-3m的地方身体有动作时,灯会被点亮,持续一定时间后会自动熄灭。
本智能查询机系统通过工控机使数据在模块之间进行交互处理,将用户的指令转化为系统的动态应答。本设备有效解决了视觉障碍用户和输入障碍用户的正常使用,和现有产品相比,不用过多或繁琐的触摸屏幕来查询相应的信息,只需通过语音指令,即可快速获取信息,信息会通过语音播放和动态信息展示出来,增强了用户体验,扩大受益群体。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,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)

1.一种智能查询机系统,其特征在于,包括输入终端、后台服务器、深度学习模块、输出终端;
所述输入终端包括:
红外扫描系统,当用户站到设备前时,红外线扫描感应,屏幕点亮;
图像采集系统,通过摄像头采集设备前的用户头像;
语音采集系统,接收设备前用户的语音信息;
二维码扫描系统,获取用户票面上的二维码信息;
所述后台服务器包括:
知识库模块,所述知识库模块包括:
图像解析模块,对采集的用户图像进行解析分析;
语音解析模块,对采集的用户语音进行解析分析;
二维码解析模块,二维码扫描窗口扫描到车票/机票二维码信息时,生成查询列车/航班的动态信息;
所述深度学习模块包括车站/机场信息服务系统、旅游广告信息服务系统,可查询到的内容包含车次/航班信息、检票窗口、余票信息、正晚点查询、当地旅游、车站/机场服务、广告信息并播报旅游广告信息;
所述输出终端包括:
AR图像模块,通过图像采集系统采集设备前的用户头像后,生成即时图像,合成为虚拟乘务员;
图像显示模块,在屏幕上显示图像信息;
语音播放模块,发出语音提示,帮助用户进行下一步操作;
文字显示模块,在屏幕上显示相关文字信息;
屏幕开关控制模块,用于控制屏幕开关。
2.根据权利要求1所述的一种智能查询机系统,其特征在于:二维码扫描窗口扫描到车票/机票二维码信息时,二维码解析模块生成查询列车/航班的动态信息,并生成可视化显示,显示出车站或机场平面图,提示用户接送站/机的行走路线。
3.根据权利要求1所述的一种智能查询机系统,其特征在于:本系统还包括列车/航班动态获取模块,用于根据获取到的票面二维码信息,查询相对应的列车/航班动态等信息。
4.根据权利要求1所述的一种智能查询机系统,其特征在于:本系统还具有加密计算模块,可以生成精确的应答显示,为用户提供准确的帮助信息。
5.根据权利要求1所述的一种智能查询机系统,其特征在于:本系统后台服务器还与云终端双向传输数据,由云终端和用户终端为系统提供信息,进行知识库更新和服务的升级,同时将信息反馈给系统,使系统自学习补充知识库,系统及终端通过Internet连接,并进行加密处理。
6.根据权利要求5所述的一种智能查询机系统,其特征在于:本系统还具有智能解码运算模块,对用户输入内容进行计算分析,之后生成需要应答的内容,其具有准确完整及时的运算能力。
7.根据权利要求1所述的一种智能查询机系统,其特征在于:本系统当用户离开时,屏幕自动熄灭,开启省电模式。
8.根据权利要求1所述的一种智能查询机系统,其特征在于:本系统硬件包括工控机、显示屏、语音采集模块、语音识别模块、图像采集模块、二维码条码识别模块、红外感应模块,所述工控机分别与显示屏、语音识别模块、图像采集模块、二维码条码识别模块、红外感应模块电连接,所述语音识别模块与语音采集模块电连接,所述语音采集模块与麦克风电连接,所述工控机与硬盘电连接,所述工控机还通过4G/5G/WiFi网络与云服务器双向传输数据。
9.根据权利要求8所述的一种智能查询机系统,其特征在于:所述语音采集模块为讯飞XFM10412模块,所述讯飞XFM10412模块与麦克风相连;所述语音识别模块为讯飞XFS5152CE模块,所述讯飞XFS5152CE模块分别与工控机、功率放大器电连接,所述功率放大器与喇叭电连接;所述图像采集模块包括摄像头、LPC1857处理器和外部存储器,所述LPC1857处理器分别与摄像头、外部存储器和工控机电连接。
10.根据权利要求9所述的一种智能查询机系统,其特征在于:所述红外感应模块包括STM2F103芯片,所述STM2F103芯片分别与无线红外探测模块、电源模块、工控机、外部数据存储器、PIR信号采集模块、USB接口电路、按键时钟复位电路电连接。
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