CN109979448A - 一种基于自动烹饪平台的语音交互方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于自动烹饪平台的语音交互方法，包括：识别步骤，获取用户选择烹饪菜品的语音信号，提取信号特征信息，根据语音识别库比对信号特征信息，输出语音识别结果；问询步骤，根据语音识别结果获知用户选择烹饪的菜品信息，通过交互场景库反馈对应的语音内容，细化询问用户选择烹饪菜品的需求，接收用户反馈的语音信号，识别出用户需求信息，完成用户需求问询，发送结束语，提示结束语音交互。本发明的一种基于自动烹饪平台的语音交互方法及装置，能够通过在获知用户选择烹饪的菜品信息时，主动通过交互场景库存储的用于语音交互的内容询问用户，细化用户选择烹饪菜品的需求。
Description
技术领域
本发明涉及语音交互领域，尤其涉及一种基于自动烹饪平台的语音交互方法及装置。
背景技术
语音识别技术，也被称为自动语音识别(Automatic Speech Recognition，ASR)，其目标是将人类的语音中的词汇内容转换为计算机可读的输入，例如按键、二进制编码或者字符序列。语音识别技术所涉及的领域包括：信号处理、模式识别、概率论和信息论、发声机理和听觉机理、人工智能等等。其通过将机器学习领域深度学习研究引入到语音识别声学模型训练中，通过声学模型实现对声音的识别。目前，随着智能家居行业的快速发展，语音识别在智能家居系统上的应用日渐火热，语音对话机器人、语音助手、交互工具等层出不穷。
另一方面，近些年来，随着自动化技术、智能识别技术的发展进步，在智能餐厨系统中，越来越多的自动化工具应用在餐厨系统中的各个方面上。现有一些烹饪平台，借助这类自动化工具，已经能够实现自动烹饪菜品。这些设备在烹饪前或者烹饪后，能够尽量减少人为干预，其烹饪过程无需人工的介入，较好地实现的餐厨系统的智能化、无人化。并且，借助语音识别技术，能够使现有的这些烹饪平台在使用上更加的智能化，使用者通过与烹饪平台进行语音交互，告知烹饪平台所要烹饪的菜品，烹饪平台即可自动完成烹饪对应菜品的各种操作。
但是，在智能餐厨系统的使用过程中，对烹饪平台的语音控制，通常都是烹饪平台接收语音信号信息，分析识别并转换为对应烹饪平台的控制指令，进而控制自动烹饪平台执行各种操作。这里的语音控制系统，仅仅是作为控制指令的接收方，没有与用户进一步交互，更细致地了解用户的需求。基于此，提供一种基于自动烹饪平台的语音交互方法，能够根据用户所选菜品，主动问询用户，细化用户需求，是目前智能餐厨系统中值得探究的技术问题。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供一种基于自动烹饪平台的语音交互方法，能够根据用户所选菜品，主动问询用户，细化用户需求。
本发明的目的之一采用如下技术方案实现：
一种基于自动烹饪平台的语音交互方法，包括：识别步骤，获取用户选择烹饪菜品的语音信号，提取信号特征信息，根据语音识别库比对信号特征信息，输出语音识别结果；问询步骤，根据语音识别结果获知用户选择烹饪的菜品信息，通过交互场景库反馈对应的语音内容，细化询问用户选择烹饪菜品的需求，接收用户反馈的语音信号，识别出用户需求信息，完成用户需求问询，发送结束语，提示结束语音交互。
进一步地，在所述问询步骤中，还结合烹饪平台的食材、调料库存信息，通过交互场景库反馈对应的语音内容，细化询问用户选择烹饪菜品的需求。
进一步地，在所述问询步骤中，若当前自动烹饪平台的食材或调料库存无法满足用户选择烹饪的菜品，则提示用户对应补充库存，或反馈询问用户是否烹饪当前自动烹饪平台的食材或调料库存能够满足的菜品。
进一步地，在所述问询步骤，对用户选择烹饪菜品的需求信息进行存储，作为对应菜品的烹饪需求标准。
进一步地，交互场景库存储有自动烹饪平台使用场景下，根据用户语音信号识别结果进行人机交互使用的语音内容。
进一步地，在所述识别步骤之前，还包括：语音识别库建立步骤，大量获取自动烹饪平台使用场景下，进行人机交互所需使用的语音内容，通过学习训练建立语音识别库。
进一步地，在所述问询步骤之后，还包括：执行步骤，根据用户选择烹饪的菜品信息，结合用户选择烹饪菜品的需求信息，生成控制指令，控制操作自动烹饪平台进行对应菜品的自动烹饪。
本发明的目的之二在于提供一种基于自动烹饪平台的语音交互系统，能够根据用户所选菜品，主动问询用户，细化用户需求。
本发明的目的之二采用如下技术方案实现：
一种基于自动烹饪平台的语音交互系统，包括识别模块、问询模块及执行模块；所述识别模块用于获取用户选择烹饪菜品的语音信号，提取信号特征信息，根据对应的语音识别库比对信号特征信息，输出语音识别结果；所述问询模块用于根据语音识别结果获知用户选择烹饪的菜品信息，通过交互场景库反馈对应的语音内容，细化询问用户选择烹饪菜品的需求，接收用户反馈的语音信号，识别出用户需求信息，完成用户需求问询，发送结束语，提示结束语音交互；所述执行模块用于根据用户选择烹饪的菜品信息，结合用户选择烹饪菜品的需求信息，生成控制指令，控制操作自动烹饪平台进行对应菜品的自动烹饪。
本发明的目的之三在于提供一种电子设备，能够根据用户所选菜品，主动问询用户，细化用户需求。
本发明的目的之三采用如下技术方案实现：
一种电子设备，包括存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如本发明目的之一所述的一种基于自动烹饪平台的语音交互方法。
本发明的目的之四在于提供一种存储介质，能够根据用户所选菜品，主动问询用户，细化用户需求。
本发明的目的之四采用如下技术方案实现：
一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如本发明目的之一所述的一种基于自动烹饪平台的语音交互方法。
相比现有技术，本发明的有益效果在于：
一种基于自动烹饪平台的语音交互方法及装置，通过在获知用户选择烹饪的菜品信息时，主动通过交互场景库存储的用于语音交互的内容询问用户，细化用户选择烹饪菜品的需求，方便自动烹饪平台了解用户对对应菜品更细致的要求，根据用户需求进行对应菜品烹饪，使得自动烹饪平台所烹饪的菜品能够更接近用户所想要的口味，进一步优化用户对于自动烹饪平台的体验。
附图说明
图1为发明一种基于自动烹饪平台的语音交互方法流程图。
具体实施方式
下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。
实施例一：实施例一提供了一种基于自动烹饪平台的语音交互方法，如图1所示，包括如下步骤：
S1语音识别库建立步骤，大量获取自动烹饪平台使用场景下，进行人机交互所需使用的语音内容，通过学习训练建立语音识别库；
S2识别步骤，获取用户选择烹饪菜品的语音信号，提取信号特征信息，根据语音识别库比对信号特征信息，输出语音识别结果；
S3问询步骤，根据语音识别结果获知用户选择烹饪的菜品信息，通过交互场景库反馈对应的语音内容，细化询问用户选择烹饪菜品的需求，接收用户反馈的语音信号，识别出用户需求信息，完成用户需求问询，发送结束语，提示结束语音交互；
S4执行步骤，根据用户选择烹饪的菜品信息，结合用户选择烹饪菜品的需求信息，生成控制指令，控制操作自动烹饪平台进行对应菜品的自动烹饪。
本实施例的基于自动烹饪平台的语音交互方法，旨在通过语音识别用户所选择烹饪的菜品信息，获知菜品信息后，主动询问用户关于菜品烹饪一些更细化的需求，以使菜品烹饪能够更加符合用户口味。在自动烹饪平台使用过程中，通过语音识别用户发出的语音信号，来获知用户语音信号中包含的信息，进而作出相应语音识别结果的反馈。目前大部分基于自动烹饪平台的语音控制系统，大多都是用户发出语音信号，表示烹饪某一道菜品。语音交互系统识别用户语音信号信息，获知用户所要烹饪的菜品。然后生成对应菜品的烹饪操作指令给到自动烹饪平台，烹饪平台接收指令开始进行自动烹饪。整个过程自动烹饪平台作为指令接收方，只识别用户的语音信号信息中的指令，根据指令执行操作。没有更细致的语音交互过程。显然，不同的用户对于同一道菜品也会有口味上面的不同需求。而自动烹饪平台大多都是根据预设程序，控制各自动化器械按照设定流程进行自动烹饪。其烹饪出的菜品自然是统一的。但是考虑到地域、个人喜好等因素，同一道菜品也有不同口味的版本。譬如“番茄炒蛋”，有一些人会喜欢咸的，有一些人会喜欢甜的，但如若此时“番茄炒蛋”的烹饪工序已经预先设置好，需要加什么调味料也根据程序设定自动添加，则此时自动烹饪的菜品自然无法满足多数不同口味需求的人。因此，通过本实施例的基于自动烹饪平台的语音交互方法，来自动识别用户语音信息，并主动问询用于对应菜品的需求信息，进一步细化用户需求，使得自动烹饪的菜品能够适应不同需求的用户的口味。
要实现自动识别用户发出的语音，首先需要建立语音识别库。需要注意的是，为了避免样本量过大，使烹饪平台能够针对性的对烹饪平台使用场景下会出现的人机语音交互内容进行识别。本实施例的语音交互方法，根据获取烹饪平台使用场景下进行人机交互所需使用的语音内容，通过学习训练建立语音识别库。对于不属于烹饪平台使用场景下的语音内容，不纳入语音识别库中。这样，一方面减少了语音内容对应特征信息的存储，另一方面也方便了语音识别库能够快速识别出对应的语音信号，避免因为语音识别库比对样本量过大而花费大量时间进行语音信号的识别比对。之后在语音识别过程中，对于不属于烹饪平台使用场景下的语音内容，语音识别库识别不出，直接反馈用户无法识别，引导用户正确使用自动烹饪平台。这样，在针对语音识别库建立过程中，需大量获取烹饪平台使用场景下进行人机交互所需使用的语音内容，将这些语音内容转换为电压信号或者电流信号；之后将电信号进行模拟/数字转换，得到数字信号；对数字信号进行高频滤波或者带通滤波，去除非语音干扰信号。滤波处理的目的是去除直流信号和非语音信号的杂音干扰，使用户输入的语音数据便于后续提取特征信息。如果输入语音的环境噪音较大或者存在其他干扰信号，则不利于对于语音信息进行识别，因此需要将语音数据进行滤波处理，得到更加便于提取特征的数据。电信号在进行滤波处理后进行预处理得到第二电信号，通过对第二电信号进行标准化处理，得到预处理第二电信号。其中，标准化处理具体包括：语音信号预加权处理、语音信号分帧处理、语音信号加窗处理。完成预处理后，即可提取经预处理的第二电信号的特征信息。利用线性预测编码(linear predictive coding，LPC)方法、线性预测倒谱系数lpcc方法、梅尔频率倒谱系数(Mel-scale Frequency CepstralCoefficientsmer，MFCC)法提取预处理第二电信号的特征信息。完成各语音内容对应特征信息的提取后，即完成对应语音识别库的建立。语音识别库建立方法为现有较成熟技术，语音识别技术所涉及的领域包括：信号处理、模式识别、概率论和信息论、发声机理和听觉机理、人工智能，这里不多赘述。通过大量提取不同语音内容的特征信息，即可对应完成语音识别库的建立。需要注意的是，本实施例自动烹饪平台的语音交互系统，旨在根据用户的所选择的菜品信息进行更细化的咨询用户关于菜品的更详细的需求。因此，准确识别出菜品名称的关键，语音识别库针对菜品名称建立大量的特征模板，方便后续比对识别出用户选择的菜品名称，进而提高菜品名称识别率。
完成语音识别库建立后，开始识别用户发出的语音信号信息，提取出信号特征信息，根据语音识别库比对信号特征信息，输出语音识别结果。开始进行语音识别时，系统通过获取用户发出的语音信号，按照上述语音内容的信号处理方法，提取出信号特征信息，然后根据语音识别库比对信号特征信息。比对过程中，提取语音识别库中相似度最大的信号特征信息，通过设置一个相似度阈值，若此时相似度最大的信号特征信息的相似度大于或等于设定相似度阈值，则输出该信号特征信息对应语音内容的计算机文字信息，作为语音识别结果。若此时相似度最大的信号特征信息的相似度小于设定相似度阈值，则认为语音识别库中不存在与该语音信号信息相匹配的内容，系统反馈识别结果，提示用户重述语音内容。需要注意的是，自动烹饪平台开启后，语音识别库被激活，若设定时间段内没有获取到用户语音信号，表示该段时间内用户没有与自动烹饪平台进行语音交互，此时对应被激活的语音识别库进入“休眠”状态，系统提示语音识别库连接断开，若需要使用，需再次启动语音交互系统。另一方面，语音识别过程中，主要针对烹饪平台使用场景下人机可能发生的对话内容进行反馈，这样可以简化语音识别库，方便快速识别用户发出的语音信号信息。对于不属于烹饪平台使用场景下人机可能发生的对话内容，语音识别库中可能不存在对应相似度较大的信号特征信息，则无法完成语音识别，系统会反馈识别失败结果，提示用户重述语音内容。并且，语音识别系统获取用户的初始语音信号信息的内容，需包括菜品名称信息，自动烹饪平台根据用户说出的菜品名称，自动烹饪对应的菜品。在语音交互系统开启的时候，可以主动发出提示音，提示用户说出需要烹饪的菜品，根据用户说出的菜品名称进一步问询用户需求，若输出的语音识别结果不包含菜品名称，则提示用户重述语音内容，先提供想要自动烹饪的菜品名称。
之后，即可根据语音识别结果获知用户选择烹饪的菜品名称信息，根据菜品名称信息，通过交互场景库反馈对应的语音内容，细化询问用户选择烹饪菜品的需求。交互场景库存储有针对每一道菜品可能发生交互的语音内容，语音交互系统根据这些语音内容与用户进行对话，细化了解用户对于所选菜品的需求信息。譬如，单获知用户选择烹饪的菜品名称为“小炒肉”时，那么根据交互场景库存储有针对“小炒肉”可能发生一些细化用户需求的对话，语音交互系统反馈语音内容，询问用户口味需求“麻辣”、“微辣”、“不辣”三种口味的哪一种，询问用户配料选择“洋葱”、“大葱”“香干”中的哪一种。根据交互场景库主动询问用户对于菜品烹饪过程中各种不同的需求，获知用户针对菜品更细化的偏好。之后，接收用户反馈的语音信号，按照上述语音识别方法识别出用户针对所选择的菜品的各种需求信息，即可完成用户需求问询。此时语音交互系统发送结束语，表示咨询结束，完成语音交互，开始根据用户需求进行对应菜品的自动烹饪。通过结束语来提示用户交互结束，可以使用户了解交互情况，悉知菜品能否进行烹饪。需要注意的是，在问询步骤中，还结合烹饪平台的食材、调料库存信息，通过交互场景库反馈对应的语音内容，细化询问用户选择烹饪菜品的需求。自动烹饪平台根据统计内部食材、调料的存储情况，根据用户选择的菜品所需要的食材及调料，判断是否能够满足对应烹饪该菜品。若当前自动烹饪平台的食材或调料库存无法满足用户选择烹饪的菜品，那么则需要提示用户对应补充库存，或反馈询问用户是否烹饪当前自动烹饪平台的食材或调料库存能够满足的菜品。根据交互场景库记载的语音交互内容，发出语音内容提示用户补充某部分食材或者调料，方能进行菜品烹饪。为了更人性化的用户体验，语音交互系统还可以根据当前食材、调料库存信息，询问用户是否需要烹饪对应当前食材所能够满足的菜品名称。通过进一步了解自动烹饪平台库存信息，判断当前菜品能否进行烹饪，对于暂时不能自动烹饪的，需要提供替代方案供用户选择。
语音交互系统借助交互场景库，通过一系列与用户关于对应菜品的对话，了解用户对于该菜品的各种需求信息，获知这些需求信息后，系统根据这些需求信息生成控制指令，控制操作自动烹饪平台进行对应菜品的自动烹饪。自动烹饪过程中，调整部分流程的调料、食材的添加操作，以使得烹饪好的菜品能够满足用户的需求。完成菜品烹饪后，语音交互系统还对用户选择烹饪菜品的需求信息进行存储，作为对应菜品的烹饪需求标准。之后，当用户再次想要自动烹饪对应菜品时，语音交互系统询问用户是否按照原有烹饪需求标准进行烹饪，若是，则直接跳过问询步骤，按照烹饪需求标准进行菜品烹饪。若否，则继续执行问询步骤。这样，能够提高菜品自动烹饪时效，用户无需每次烹饪时都要进行需求选择，避免让用户感到烦躁。
本实施例的一种基于自动烹饪平台的语音交互方法，通过在获知用户选择烹饪的菜品信息时，主动通过交互场景库存储的用于语音交互的内容询问用户，细化用户选择烹饪菜品的需求，方便自动烹饪平台了解用户对对应菜品更细致的要求，根据用户需求进行对应菜品烹饪，使得自动烹饪平台所烹饪的菜品能够更接近用户所想要的口味，进一步优化用户对于自动烹饪平台的体验。
实施例二：
实施例二提供了一种基于自动烹饪平台的语音交互系统，包括识别模块、问询模块及执行模块；识别模块用于获取用户选择烹饪菜品的语音信号，提取信号特征信息，根据对应的语音识别库比对信号特征信息，输出语音识别结果；问询模块用于根据语音识别结果获知用户选择烹饪的菜品信息，通过交互场景库反馈对应的语音内容，细化询问用户选择烹饪菜品的需求，接收用户反馈的语音信号，识别出用户需求信息，完成用户需求问询，发送结束语，提示结束语音交互；执行模块用于根据用户选择烹饪的菜品信息，结合用户选择烹饪菜品的需求信息，生成控制指令，控制操作自动烹饪平台进行对应菜品的自动烹饪。本实施例的语音交互系统，在运行时具体实现如实施例一所述的语音交互方法。其通过在获知用户选择烹饪的菜品信息时，主动通过交互场景库存储的用于语音交互的内容询问用户，细化用户选择烹饪菜品的需求，方便自动烹饪平台了解用户对对应菜品更细致的要求，根据用户需求进行对应菜品烹饪，使得自动烹饪平台所烹饪的菜品能够更接近用户所想要的口味，进一步优化用户对于自动烹饪平台的体验。
实施例三：
实施例三公开了一种电子设备，该电子设备包括处理器、存储器以及程序，其中处理器和存储器均可采用一个或多个，程序被存储在存储器中，并且被配置成由处理器执行，处理器执行该程序时，实现实施例一的一种基于自动烹饪平台的语音交互方法，该电子设备可以是烹饪平台用户终端机、电脑、人机交互终端等一系列的电子设备。
本实施例的一种基于语音交互方法的电子设备，通过在获知用户选择烹饪的菜品信息时，主动通过交互场景库存储的用于语音交互的内容询问用户，细化用户选择烹饪菜品的需求，方便自动烹饪平台了解用户对对应菜品更细致的要求，根据用户需求进行对应菜品烹饪，使得自动烹饪平台所烹饪的菜品能够更接近用户所想要的口味，进一步优化用户对于自动烹饪平台的体验。
实施例四：
实施例四公开了一种可读的计算机存储介质，该存储介质用于存储程序，并且该程序被处理器执行时，实现实施例一的一种基于自动烹饪平台的语音交互方法。
本实施例的一种基于语音交互方法的存储介质，通过在获知用户选择烹饪的菜品信息时，主动通过交互场景库存储的用于语音交互的内容询问用户，细化用户选择烹饪菜品的需求，方便自动烹饪平台了解用户对对应菜品更细致的要求，根据用户需求进行对应菜品烹饪，使得自动烹饪平台所烹饪的菜品能够更接近用户所想要的口味，进一步优化用户对于自动烹饪平台的体验。
上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。
Claims (10)
1.一种基于自动烹饪平台的语音交互方法，其特征在于，包括：
识别步骤，获取用户选择烹饪菜品的语音信号，提取信号特征信息，根据语音识别库比对信号特征信息，输出语音识别结果；
问询步骤，根据语音识别结果获知用户选择烹饪的菜品信息，通过交互场景库反馈对应的语音内容，细化询问用户选择烹饪菜品的需求，接收用户反馈的语音信号，识别出用户需求信息，完成用户需求问询，发送结束语，提示结束语音交互。
2.如权利要求1所述的基于自动烹饪平台的语音交互方法，其特征在于：在所述问询步骤中，还结合烹饪平台的食材、调料库存信息，通过交互场景库反馈对应的语音内容，细化询问用户选择烹饪菜品的需求。
3.如权利要求2所述的基于自动烹饪平台的语音交互方法，其特征在于：在所述问询步骤中，若当前自动烹饪平台的食材或调料库存无法满足用户选择烹饪的菜品，则提示用户对应补充库存，或反馈询问用户是否烹饪当前自动烹饪平台的食材或调料库存能够满足的菜品。
4.如权利要求1所述的基于自动烹饪平台的语音交互方法，其特征在于：在所述问询步骤，对用户选择烹饪菜品的需求信息进行存储，作为对应菜品的烹饪需求标准。
5.如权利要求1所述的基于自动烹饪平台的语音交互方法，其特征在于：交互场景库存储有自动烹饪平台使用场景下，根据用户语音信号识别结果进行人机交互使用的语音内容。
6.如权利要求1-5任意一项所述的基于自动烹饪平台的语音交互方法，其特征在于，在所述识别步骤之前，还包括：
语音识别库建立步骤，大量获取自动烹饪平台使用场景下，进行人机交互所需使用的语音内容，通过学习训练建立语音识别库。
7.如权利要求6所述的基于自动烹饪平台的语音交互方法，其特征在于，在所述问询步骤之后，还包括：
执行步骤，根据用户选择烹饪的菜品信息，结合用户选择烹饪菜品的需求信息，生成控制指令，控制操作自动烹饪平台进行对应菜品的自动烹饪。
8.一种基于自动烹饪平台的语音交互系统，其特征在于：包括识别模块、问询模块及执行模块；所述识别模块用于获取用户选择烹饪菜品的语音信号，提取信号特征信息，根据对应的语音识别库比对信号特征信息，输出语音识别结果；所述问询模块用于根据语音识别结果获知用户选择烹饪的菜品信息，通过交互场景库反馈对应的语音内容，细化询问用户选择烹饪菜品的需求，接收用户反馈的语音信号，识别出用户需求信息，完成用户需求问询，发送结束语，提示结束语音交互；所述执行模块用于根据用户选择烹饪的菜品信息，结合用户选择烹饪菜品的需求信息，生成控制指令，控制操作自动烹饪平台进行对应菜品的自动烹饪。
9.一种电子设备，包括存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于：所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1-7任意一项所述的一种基于自动烹饪平台的语音交互方法。
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于：所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1-7任意一项所述的一种基于自动烹饪平台的语音交互方法。
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