CN108648752A - 一种基于云处理的智能语音控制系统及其控制方法 - Google Patents

一种基于云处理的智能语音控制系统及其控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于云处理的智能语音控制系统及其控制方法，该控制系统包括：与控制终端连接，用于采集语音信息并进行压缩编码处理的控制器；与控制器连接，用于对控制器发送的压缩编码处理后的语音信息进行解码并识别生成语音内容的主机，及，与主机连接，用于根据主机发送的语音内容匹配相应的语音意图的云端；所述主机还用于根据云端发送的语音意图匹配相应的控制指令，进而通过控制器将控制指令发送至控制终端；所述语音意图包括语意、语气及语调。本发明通过引入云端对语音内容识别以获取语音意图，大幅降低了成本，同时云端具有机器学习能力，能够对语音内容识别出包括语意、语气及语调的语音意图，更能进一步得到用户真实的控制指令。

Description

一种基于云处理的智能语音控制系统及其控制方法
技术领域
本发明涉及电器领域，具体涉及一种基于云处理的智能语音控制系统及其控制方法。
背景技术
目前，市场上现有的语音控制器只能识别用户发出的极为简单的语音控制指令或语音控制指令只能是控制器原始设定的控制命令语句。因而现有的语音控制器无法处理用户发出的各种复杂的且包含不同语气、语调的语音信息，造成语音控制器在实际的使用中往往无法实现其功能。
此外，现有控制器的识别能力严重依赖自身的计算能力，识别能力差，无法正确识别用户发出的语音意图，进而造成所识别的结果与用户实际的需求往往差距很大，甚至是相反的结果。
发明内容
本发明的目的是提供一种基于云处理的智能语音控制系统及其控制方法以解决上述现有技术的问题。
为达到上述目的，本发明提供了一种基于云处理的智能语音控制系统，其包括：
与控制终端连接，用于采集语音信息并进行压缩编码处理的控制器；
与控制器连接，用于对控制器发送的压缩编码处理后的语音信息进行解码并识别生成语音内容的主机，及，
与主机连接，用于根据主机发送的语音内容匹配相应的语音意图的云端；
所述主机还用于根据云端发送的语音意图匹配相应的控制指令，进而通过控制器将控制指令发送至控制终端；所述语音意图包括语意、语气及语调。
上述的基于云处理的智能语音控制系统，其中，所述控制器包括：用于采集语音信息的语音采集模块；与语音采集模块连接，用于对语音信息压缩编码的语音编码模块；与主机连接，用于将接收自主机的控制指令发送至控制终端的指令发送模块。
上述的基于云处理的智能语音控制系统，其中，所述主机包括：与控制器连接，用于对压缩编码处理后的语音信息进行解码的语音解码模块；与语音解码模块连接，用于对解码后的语音信息进行识别并生成语音内容的语音内容识别模块；与云端连接，用于根据云端发送的语音意图匹配相应的控制指令并发送至控制器的指令匹配模块。
上述的基于云处理的智能语音控制系统，其中，所述云端包括：用于存储语音意图训练语料的语料存储模块；与语料存储模块连接，用于对语音意图训练语料进行训练以得到语音意图模型的训练模块；分别与训练模块和主机连接，用于使用语音意图模型对主机发送的语音内容匹配相应的语音意图并发送至主机的语音意图识别模块。
上述的基于云处理的智能语音控制系统，其中，所述控制器还包括：与指令发送模块连接，用于将控制指令以语音信号的方式输出的语音提醒模块。
上述的基于云处理的智能语音控制系统，其中，所述控制器与控制终端之间、控制器与主机之间以及主机与云端之间各自通过PLC、无线网络或有线网络连接。
上述的基于云处理的智能语音控制系统，其中，所述无线网络为WIFI、蓝牙或移动网络中的一种。
本发明还提供了一种基于云处理的智能语音控制系统的控制方法，其包括以下步骤：
步骤1：控制器采集语音信息并进行压缩编码处理，进而将压缩编码后的语音信息发送至主机；
步骤2：主机对控制器发送的压缩编码后的语音信息进行解码并识别生成语音内容，进而将语音内容发送至云端；
步骤3：云端根据主机发送的语音内容匹配相应的语音意图，进而将语音意图发送至主机，所述语音意图包括语意、语气、语调及语音行为；
步骤4：主机根据云端发送的语音意图匹配相应的控制指令，进而通过控制器将控制指令发送至控制终端。
上述的基于云处理的智能语音控制方法，其中，步骤3具体包括以下步骤：
步骤3.1：语料存储模块存储语音意图训练语料；
步骤3.2：训练模块对语音意图训练语料进行训练以得到语音意图模型；
步骤3.3：语音意图识别模块使用语音意图模型对主机发送的语音内容匹配相应的语音意图，进而将语音意图发送至主机。
上述的基于云处理的智能语音控制方法，其中，步骤4还包括以下步骤：语音提醒模块将控制指令以语音信号的方式输出。
相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：
(1)由于对语音内容进行语音意图的识别相当复杂，在主机上实现成本很高。故现有的语音控制器往往仅通过主机对语音信息进行语音内容的识别，而没有进一步对语音意图进行识别。而本发明改变传统的实现方式，通过引入云端，对主机所识别的语音内容进一步识别以获取语音意图，这样大大地节省了实现成本，并大幅度提高了运行速度和准确度。
(2)和传统的语音控制器相比，本发明所提供的进行语音意图识别的云端具有机器学习能力，通过对所存储的语音意图训练语料进行训练以得到语音意图模型并进而使用语音意图模型对主机发送的语音内容匹配相应的语音意图，故识别能力更强，更准确。
(3)现有的具有语意识别功能的语音控制器，仅能识别语音文本内容的字面含义，而忽略了用户语音信息中语气、语调的影响，因而在一些情况下也不能识别出用户的真正意图。本发明通过云端对语音内容识别出包括语意、语气及语调的语音意图，更能进一步得到用户真实的控制指令。例如，在智能空调的应用中，用户说有点冷，空调就会智能的将制冷的温度调高点，而不是只能接收调高温度的指令。另外为了防止小孩或有人恶意操作等，通过语气、语调的识别，云端也可以智能的识别出来。
附图说明
图1为本发明所提供的智能语音控制系统一实施例的结构示意图；
图2为本发明所提供的智能语音控制系统另一实施例的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图通过具体实施例对本发明作进一步的描述，这些实施例仅用于说明本发明，并不是对本发明保护范围的限制。
如图1所示，本发明提供了一种基于云处理的智能语音控制系统，其包括：
与控制终端4连接，用于采集语音信息并进行压缩编码处理的控制器1；
与控制器1连接，用于对控制器1发送的压缩编码处理后的语音信息进行解码并识别生成语音内容的主机2，及，
与主机2连接，用于根据主机2发送的语音内容匹配相应的语音意图的云端3；
所述主机2还用于根据云端3发送的语音意图匹配相应的控制指令，进而通过控制器1将控制指令发送至控制终端4；所述语音意图包括语意、语气及语调。
在一些实施例中，可以多个控制器1共用一个主机2进行处理，以减少成本，充分发挥主机2的处理能力；同时还可以多个主机2共用一个云端3进行处理，以充分发挥云端3强大的运行能力。
进一步地，如图2所示，所述控制器1包括：用于采集语音信息的语音采集模块11；与语音采集模块11连接，用于对语音信息压缩编码的语音编码模块12；与主机2连接，用于将接收自主机2的控制指令发送至控制终端4的指令发送模块13。
更进一步地，所述主机2包括：与控制器1连接，用于对压缩编码处理后的语音信息进行解码的语音解码模块21；与语音解码模块21连接，用于对解码后的语音信息进行识别并生成语音内容的语音内容识别模块22；与云端3连接，用于根据云端3发送的语音意图匹配相应的控制指令并发送至控制器1的指令匹配模块23。
再进一步地，所述云端3包括：用于存储语音意图训练语料的语料存储模块31；与语料存储模块31连接，用于对语音意图训练语料进行训练以得到语音意图模型的训练模块32；分别与训练模块32和主机2连接，用于使用语音意图模型对主机2发送的语音内容匹配相应的语音意图并发送至主机2的语音意图识别模块33。
优选地，所述控制器1还包括：与指令发送模块13连接，用于将控制指令以语音信号的方式输出的语音提醒模块14。
在上述实施例中，所述控制器1与控制终端4之间、控制器1与主机2之间以及主机2与云端3之间各自通过PLC、无线网络或有线网络连接。更优选地，所述无线网络为WIFI、蓝牙或移动网络中的一种。
本发明还提供了一种基于云处理的智能语音控制系统的控制方法，其包括以下步骤：
步骤1：控制器1采集语音信息并进行压缩编码处理，进而将压缩编码后的语音信息发送至主机2；
步骤2：主机2对控制器1发送的压缩编码后的语音信息进行解码并识别生成语音内容，进而将语音内容发送至云端3；
步骤3：云端3根据主机2发送的语音内容匹配相应的语音意图，进而将语音意图发送至主机2，所述语音意图包括语意、语气、语调及语音行为；
步骤4：主机2根据云端3发送的语音意图匹配相应的控制指令，进而通过控制器1将控制指令发送至控制终端4。
进一步地，步骤3具体包括以下步骤：
步骤3.1：语料存储模块31存储语音意图训练语料；
步骤3.2：训练模块32对语音意图训练语料进行训练以得到语音意图模型；
步骤3.3：语音意图识别模块33使用语音意图模型对主机2发送的语音内容匹配相应的语音意图，进而将语音意图发送至主机2。
优选地，步骤4还包括以下步骤：语音提醒模块14将控制指令以语音信号的方式输出。
综上所述，本发明改变传统的实现方式，通过引入云端，对主机所识别的语音内容进一步识别以获取语音意图，这样大大地节省了实现成本，并大幅度提高了运行速度和准确度。
本发明所提供的进行语音意图识别的云端具有机器学习能力，通过对所存储的语音意图训练语料进行训练以得到语音意图模型并进而使用语音意图模型对主机发送的语音内容匹配相应的语音意图，故识别能力更强，更准确。
本发明通过云端对语音内容识别出包括语意、语气及语调的语音意图，更能进一步得到用户真实的控制指令。例如，在智能空调的应用中，用户说有点冷，空调就会智能的将制冷的温度调高点，而不是只能接收调高温度的指令。另外为了防止小孩或有人恶意操作等，通过语气、语调的识别，云端也可以智能的识别出来。
尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。

Claims (10)

1.一种基于云处理的智能语音控制系统，其特征在于，包括：
与控制终端连接，用于采集语音信息并进行压缩编码处理的控制器；
与控制器连接，用于对控制器发送的压缩编码处理后的语音信息进行解码并识别生成语音内容的主机，及，
与主机连接，用于根据主机发送的语音内容匹配相应的语音意图的云端；所述主机还用于根据云端发送的语音意图匹配相应的控制指令，进而通过控制器将控制指令发送至控制终端；所述语音意图包括语意、语气及语调。
2.如权利要求1所述的基于云处理的智能语音控制系统，其特征在于，所述控制器包括：用于采集语音信息的语音采集模块；与语音采集模块连接，用于对语音信息压缩编码的语音编码模块；与主机连接，用于将接收自主机的控制指令发送至控制终端的指令发送模块。
3.如权利要求1所述的基于云处理的智能语音控制系统，其特征在于，所述主机包括：与控制器连接，用于对压缩编码处理后的语音信息进行解码的语音解码模块；与语音解码模块连接，用于对解码后的语音信息进行识别并生成语音内容的语音内容识别模块；与云端连接，用于根据云端发送的语音意图匹配相应的控制指令并发送至控制器的指令匹配模块。
4.如权利要求1所述的基于云处理的智能语音控制系统，其特征在于，所述云端包括：用于存储语音意图训练语料的语料存储模块；与语料存储模块连接，用于对语音意图训练语料进行训练以得到语音意图模型的训练模块；分别与训练模块和主机连接，用于使用语音意图模型对主机发送的语音内容匹配相应的语音意图并发送至主机的语音意图识别模块。
5.如权利要求1所述的基于云处理的智能语音控制系统，其特征在于，所述控制器还包括：与指令发送模块连接，用于将控制指令以语音信号的方式输出的语音提醒模块。
6.如权利要求1所述的基于云处理的智能语音控制系统，其特征在于，所述控制器与控制终端之间、控制器与主机之间以及主机与云端之间各自通过PLC、无线网络或有线网络连接。
7.如权利要求6所述的基于云处理的智能语音控制系统，其特征在于，所述无线网络为WIFI、蓝牙或移动网络中的一种。
8.一种如权利要求1-7中任意一项所述的基于云处理的智能语音控制系统的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：控制器采集语音信息并进行压缩编码处理，进而将压缩编码后的语音信息发送至主机；
步骤2：主机对控制器发送的压缩编码后的语音信息进行解码并识别生成语音内容，进而将语音内容发送至云端；
步骤3：云端根据主机发送的语音内容匹配相应的语音意图，进而将语音意图发送至主机，所述语音意图包括语意、语气、语调及语音行为；
步骤4：主机根据云端发送的语音意图匹配相应的控制指令，进而通过控制器将控制指令发送至控制终端。
9.如权利要求8所述的基于云处理的智能语音控制方法，其特征在于，步骤3具体包括以下步骤：
步骤3.1：语料存储模块存储语音意图训练语料；
步骤3.2：训练模块对语音意图训练语料进行训练以得到语音意图模型；
步骤3.3：语音意图识别模块使用语音意图模型对主机发送的语音内容匹配相应的语音意图，进而将语音意图发送至主机。
10.如权利要求8所述的基于云处理的智能语音控制方法，其特征在于，步骤4还包括以下步骤：语音提醒模块将控制指令以语音信号的方式输出。
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