CN110555970A - 一种基于图像识别的语音导游系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于图像识别的语音导游系统，包括无线通讯系统与监控报警系统，所述无线通讯系统包括无线接收模块与无线发射模块，所述无线接收模块包括耳机与无线接收器，所述无线发射模块包括麦克风与无线发射器，所述监控报警系统包括监控模块与报警模块，所述监控模块包括无线摄像头，所述报警模块包括声光报警器与微型处理器。本发明的一种基于图像识别的语音导游系统，通过设置的声光报警器与微型处理器，能够监控到游客面部表情，通过对面部表情的分析，判断游客是否出现危险的情况，当出现危险时会第一时间发出预警，提醒导游负责人赶往出事地点进行救助，极大的缩短了预警的时间，从而实现对游客的安全进行实时的监控。

Description

一种基于图像识别的语音导游系统
技术领域
本发明涉及语音导游领域，特别涉及一种基于图像识别的语音导游系统。
背景技术
随着我国经济的不断发展，国民的旅游消费水平也在不断攀升，人们选择娱乐的方式也越来越多，我国有着悠久的历史文化背景，旅游资源也在不断的开发，旅游也成为人们众多娱乐方式的首选，为了提高人们的旅游体验质量，经常需要导游对游客进行指导旅游，导游通常为游客旅游景点信息的讲解，使得游客可以在游览的过程中了解旅游景点的人文历史知识，在旅游过程中，旅游安全事故的出现，不仅影响旅游活动的顺利进行，而且可能带来巨额经济损失，旅游安全事故危及旅游者生命和财产，直接影响社会的安定团结，旅游安全事故还会损害国家的旅游声誉，阻碍旅游业发展，因此，加强旅游安全管理具有重要意义，这是需要一种基于图像识别的语音导游系统；
现有的语音导游系统在使用时存在一定的弊端，游客到达一个旅游景点，导游人员会给游客介绍旅游景点，然后游客可以根据自己的意愿自主进行游览，由于旅游景点的不同，人们在游览的过程中经常会出现各种各样的危险，有时可能游客是独自一个人，遇到危险时不能及时的通知导游人员进行救助，并且现有的监控装置不能根据游客遇到危险时所出现的恐惧表情进行预警，给人们的使用过程带来了一定的影响，为此，我们提出一种基于图像识别的语音导游系统。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种基于图像识别的语音导游系统，可以有效解决背景技术中的问题。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：
一种基于图像识别的语音导游系统，包括无线通讯系统与监控报警系统，所述无线通讯系统包括无线接收模块与无线发射模块，所述无线接收模块包括耳机与无线接收器，所述无线发射模块包括麦克风与无线发射器，所述监控报警系统包括监控模块与报警模块，所述监控模块包括无线摄像头，所述报警模块包括声光报警器与微型处理器。
优选的，所述无线摄像头包括摄像头镜头、信号发射器、与电池，所述微型处理器的内部设置有信号接收器、CPU与电池，所述无线摄像头拍摄的数据通过信号发射器传输给微型处理器的信号接收器，无线摄像头的信号发射器与微型处理器的信号接收器之间通过无线WiFi进行数据传输，所述CPU包括运算逻辑部件、寄存器部件和控制部件。
优选的，所述逻辑部件对无线摄像头传输的数据进行分析判断，当传输的图像为正常表情时，通过寄存器部件将数据进行储存，当传输的图像为出现危险表情时，通过控制部件对声光报警器进行控制，所述声光报警器工作时发出声音和光线上的警报。
优选的，摄像头采用聚类的方法，以人脸为中心，采集面包表情变化轨迹，摄像头图像处理模块包括图像滤波单元、图像平滑单元以及图像增强单元。
优选的，图像处理模块的图像定义为二维函数f(x,y) ，其中x、y是空间坐标，g(x,y) 为图像滤波处理后的图像二维函数，G(x,y)为图像滤波单元，通过图像滤波单元G(x,y)对f(x,y)进行图像滤波处理，滤波器宽度(平滑程度)是由参数σ表征的；
；其中，σ为滤波参数，σ用来控制滤波；
。
优选的，A(x,y)为处理后的图像，H(x,y)为图像平滑单元，g(x,y)通过图像平滑单元H (x,y)进行平滑处理后得到函数A(x,y)，
；
其中，*为卷积符号，为自定义可调常数，用来控 制平滑;
s(x,y)为图像增强后的图像函数，图像增强单元对A(x,y)进行图像增强得到函数s(x,y)，
。
优选的，所述微型处理器的外部设置有固定卡扣，且微型处理器与固定卡扣活动连接，所述微型处理器的后端固定安装有腰带，且声光报警器与固定卡扣分别固定于固定腰带的前端一侧，所述声光报警器与微型处理器之间设置有电线，且声光报警器的输入端与微型处理器的输出端电性连接。
优选的，所述耳机下方设置有帽子，所述帽子两侧设置有两组固定块，且耳机通过两组固定块固定在帽子的两侧，所述无线接收器的上端设置有耳机接口，所述耳机的一侧设置有电线，所述耳机一侧的电线与耳机接口连接，且无线接收器的输出端与耳机的输入端电性连接。
优选的，所述无线发射器的上端设置有麦克风接口，所述麦克风的一侧设置有电线，所述麦克风一侧的电线与麦克风接口连接，且麦克风的输出端与无线发射器的输入端电性连接。
优选的，所述无线接收器与无线发射器的前端均设置有LCD显示屏，所述LCD显示屏的下端分别设置有两组音频调节键与音频切换键，且音频切换键位于两组音频调节键中间，所述无线接收器与无线发射器通过音频调节键与音频切换键完成对频操作。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
通过设置的声光报警器与微型处理器，能够监控到游客面部表情，通过对面部表情的分析，判断游客是否出现危险的情况，当出现危险时会第一时间发出预警，提醒导游负责人赶往出事地点进行救助，从而极大的缩短了预警的时间，无线摄像头设置在帽檐下方，对游客的面部表情实时监控，无线摄像头的信号发射器通过无线WiFi将拍摄下来的数据传输给微型处理器的信号接收器，然后微型处理器的CPU通过运算逻辑部件对传输过来的数据进行分析与处理，通过对面部表情的分析判断出游客是否出现了危险的情况，当传输回来的是正常的表情时，通过CPU中的寄存器部件对传输的数据进行储存，当传输回来的是出现危险的表情时，通过CPU中的控制部件对声光报警器进行控制报警，使得声光报警器发出声音和光线上的预警来提醒导游负责人，从而实现对游客的安全进行实时的监控。
附图说明
图1为本发明一种基于图像识别的语音导游系统的无线通讯系统框图；
图2为本发明一种基于图像识别的语音导游系统的监控报警系统框图；
图3为本发明一种基于图像识别的语音导游系统的游客用帽子的放大图；
图4为本发明一种基于图像识别的语音导游系统的导游用麦克风与腰带的放大图；
图5为本发明一种基于图像识别的语音导游系统的CPU功能的分解图；
图6为本发明一种基于图像识别的语音导游系统的监控报警的流程示意图；
图7为本发明一种基于图像识别的语音导游系统的出现危险表情示意图。
图中：1、帽子；2、无线摄像头；3、固定块；4、耳机；5、无线接收器；6、音频调节键；7、音频切换键；8、LCD显示屏；9、无线发射器；10、耳机接口；11、麦克风接口；12、麦克风；13、腰带；14、声光报警器；15、固定卡扣；16、微型处理器。
具体实施方式
为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
实施例1
如图1、3与4所示，无线通讯系统包括无线接收模块与无线发射模块，无线接收模块包括耳机4与无线接收器5，无线发射模块包括麦克风12与无线发射器9。
耳机4下方设置有帽子1，帽子1两侧设置有两组固定块3，且耳机4通过两组固定块3固定在帽子1的两侧，无线接收器5的上端设置有耳机接口10，耳机4的一侧设置有电线，耳机4一侧的电线与耳机接口10连接，且无线接收器5的输出端与耳机4的输入端电性连接。
无线发射器9的上端设置有麦克风接口11，麦克风12的一侧设置有电线，麦克风12一侧的电线与麦克风接口11连接，且麦克风12的输出端与无线发射器9的输入端电性连接。
无线接收器5与无线发射器9的前端均设置有LCD显示屏8，LCD显示屏8的下端分别设置有两组音频调节键6与音频切换键7，且音频切换键7位于两组音频调节键6中间，无线接收器5与无线发射器9通过音频调节键6与音频切换键7完成对频操作。
导游人员使用麦克风12对旅游景点进行讲解，游客使用耳机4进行接收语音，麦克风12与耳机4通过无线发射器9与无线接收器5进行信号传输，无线接收器5与无线发射器9需要在同一频率上，当不在一个频率上时，通过对音频切换键7与音频调节键6进行对频，然后即可进行实时传输。
实施例2
如图2-7所示，监控报警系统包括监控模块与报警模块，监控模块包括无线摄像头2，报警模块包括声光报警器14与微型处理器16。
无线摄像头2包括摄像头镜头、信号发射器、与电池，微型处理器16的内部设置有信号接收器、CPU与电池，无线摄像头2拍摄的数据通过信号发射器传输给微型处理器16的信号接收器，无线摄像头2的信号发射器与微型处理器16的信号接收器之间通过无线WiFi进行数据传输，CPU包括运算逻辑部件、寄存器部件和控制部件。
逻辑部件对无线摄像头2传输的数据进行分析判断，当传输的图像为正常表情时，通过寄存器部件将数据进行储存，当传输的图像为出现危险表情时，通过控制部件对声光报警器14进行控制，声光报警器14工作时发出声音和光线上的警报。
摄像头采用聚类的方法，以人脸为中心，采集面包表情变化轨迹，摄像头图像处理模块包括图像滤波单元、图像平滑单元以及图像增强单元。
图像处理模块的图像定义为二维函数f(x,y) ，其中x、y是空间坐标，g(x,y) 为图像滤波处理后的图像二维函数，G(x,y)为图像滤波单元，通过图像滤波单元G(x,y)对f(x,y)进行图像滤波处理，滤波器宽度(平滑程度)是由参数σ表征的；
；其中，σ为滤波参数，σ用来控制滤波；
。
A(x,y)为处理后的图像，H(x,y)为图像平滑单元，g(x,y)通过图像平滑单元H (x,y)进行平滑处理后得到函数A(x,y)，
；
其中，*为卷积符号，为自定义可调常数，用来控 制平滑;
s(x,y)为图像增强后的图像函数，图像增强单元对A(x,y)进行图像增强得到函数s(x,y)，
。
微型处理器16的外部设置有固定卡扣15，且微型处理器16与固定卡扣15活动连接，微型处理器16的后端固定安装有腰带13，且声光报警器14与固定卡扣15分别固定于固定腰带13的前端一侧，声光报警器14与微型处理器16之间设置有电线，且声光报警器14的输入端与微型处理器16的输出端电性连接。
无线摄像头2设置在帽檐下方，对游客的面部表情实时监控，无线摄像头2的信号发射器通过无线WiFi将拍摄下来的数据传输给微型处理器16的信号接收器，然后微型处理器16的CPU通过运算逻辑部件对传输过来的数据进行分析与处理，通过对面部表情的分析判断出游客是否出现了危险的情况，当传输回来的是正常的表情时，通过CPU中的寄存器部件对传输的数据进行储存，当传输回来的是出现危险的表情时，通过CPU中的控制部件对声光报警器14进行控制报警，使得声光报警器14发出声音和光线上的预警来提醒导游负责人。
需要说明的是，语音导游系统包括无线通讯系统与监控报警系统，无线通讯系统包括无线接收模块与无线发射模块，无线接收模块包括耳机4与无线接收器5，耳机4通过固定块3固定在游客佩戴的帽子1上，且耳机4通过耳机接口10与无线接收器5连接，无线接收器5放置在游客身上携带，使得游客通过耳机4随时能够接收到导游人员所发送的语音，无线发射模块包括麦克风12与无线发射器9，麦克风12通过麦克风接口11与无线发射器9连接，麦克风12与无线发射器9佩戴在导游人员身上，方便导游人员随时进行讲解，无线接收器5与无线发射器9通过音频调节键6与音频切换键7调节到一个频率上，LCD显示屏8上显示调节音频的图像，从而实现导游人员与游客进行无线通讯；
游客佩戴的帽子1下设置有无线摄像头2，无线摄像头2设置在帽檐的下方，从而能够清晰的拍摄下游客的面部表情，无线摄像头2内部设置有信号发射器，信号发射器通过无线WiFi传输给微型处理器16的信号接收器，微型处理器16内部设置有CPU，CPU内部设置的运算逻辑部件对信号接收器接收的数据进行分析，然后判断出游客是否出现了危险的表情，如果分析结果为“是”，则通过CPU内部的控制部件对声光报警器14控制，从而控制声光报警器14报警，如果分析的结果为“否”，则通过CPU内部的寄存器部件对信号接收器接收的数据进行储存；
声光报警器14与固定卡扣15都固定在腰带13的两侧，微型处理器16可以在固定卡扣15中进行放置或取出，从而方便了导游人员的使用，人的面部表情大致可以分为六种，分别为快乐、悲伤、惊讶、厌恶、恐惧与愤怒，尤其需要指出的是，人在面对危险的时候经常会出现恐惧的表情，恐惧所特有的表现为额头紧缩，眉峰向上扬且紧皱，上眼皮上扬而下眼皮收紧，当人们遇到危险时，会喊出“救命”的话语，这时会出现特有的嘴型，表现为嘴巴微张，导游的项目开始前，会通过监控报警系统对游客正常的面部表情进行录入，当游客出现惊恐表情时，而且当喊出“救命”时表现出的特有的嘴型，通过微型处理器16中的CPU进行判别，然后通过控制声光报警器14进行警报，从而对游客的安全进行实时的监控，较为实用。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种基于图像识别的语音导游系统，包括无线通讯系统与监控报警系统，所述无线通讯系统包括无线接收模块与无线发射模块，所述无线接收模块包括耳机（4）与无线接收器（5），所述无线发射模块包括麦克风（12）与无线发射器（9），其特征在于：所述监控报警系统包括监控模块与报警模块，所述监控模块包括无线摄像头（2），所述报警模块包括声光报警器（14）与微型处理器（16）。
2.根据权利要求1所述的一种基于图像识别的语音导游系统，其特征在于：所述无线摄像头（2）包括摄像头镜头、信号发射器、与电池，所述微型处理器（16）的内部设置有信号接收器、CPU与电池，所述无线摄像头（2）拍摄的数据通过信号发射器传输给微型处理器（16）的信号接收器，无线摄像头（2）的信号发射器与微型处理器（16）的信号接收器之间通过无线WiFi进行数据传输，所述CPU包括运算逻辑部件、寄存器部件和控制部件。
3.根据权利要求2所述的一种基于图像识别的语音导游系统，其特征在于：所述逻辑部件对无线摄像头（2）传输的数据进行分析判断，当传输的图像为正常表情时，通过寄存器部件将数据进行储存，当传输的图像为出现危险表情时，通过控制部件对声光报警器（14）进行控制，所述声光报警器（14）工作时发出声音和光线上的警报。
4.根据权利要求1所述的一种基于图像识别的语音导游系统，其特征在于，摄像头采用聚类的方法，以人脸为中心，采集面包表情变化轨迹，摄像头图像处理模块包括图像滤波单元、图像平滑单元以及图像增强单元。
5.根据权利要求1所述的一种基于图像识别的语音导游系统，其特征在于，图像处理模块的图像定义为二维函数f(x,y) ，其中x、y是空间坐标，g(x,y) 为图像滤波处理后的图像二维函数，G(x,y)为图像滤波单元，通过图像滤波单元G(x,y)对f(x,y)进行图像滤波处理，滤波器宽度(平滑程度)是由参数σ表征的；
；其中，σ为滤波参数，σ用来控制滤波；
。
6.根据权利要求1所述的一种基于图像识别的语音导游系统，其特征在于， A(x,y)为处理后的图像，H(x,y)为图像平滑单元，g(x,y)通过图像平滑单元H (x,y)进行平滑处理后得到函数A(x,y)，
；
其中，*为卷积符号，为自定义可调常数，用来控制 平滑;
s(x,y)为图像增强后的图像函数，图像增强单元对A(x,y)进行图像增强得到函数s(x,y)，
。
7.根据权利要求1所述的一种基于图像识别的语音导游系统，其特征在于：所述微型处理器（16）的外部设置有固定卡扣（15），且微型处理器（16）与固定卡扣（15）活动连接，所述微型处理器（16）的后端固定安装有腰带（13），且声光报警器（14）与固定卡扣（15）分别固定于固定腰带（13）的前端一侧，所述声光报警器（14）与微型处理器（16）之间设置有电线，且声光报警器（14）的输入端与微型处理器（16）的输出端电性连接。
8.根据权利要求1所述的一种基于图像识别的语音导游系统，其特征在于：所述耳机（4）下方设置有帽子（1），所述帽子（1）两侧设置有两组固定块（3），且耳机（4）通过两组固定块（3）固定在帽子（1）的两侧，所述无线接收器（5）的上端设置有耳机接口（10），所述耳机（4）的一侧设置有电线，所述耳机（4）一侧的电线与耳机接口（10）连接，且无线接收器（5）的输出端与耳机（4）的输入端电性连接。
9.根据权利要求1所述的一种基于图像识别的语音导游系统，其特征在于：所述无线发射器（9）的上端设置有麦克风接口（11），所述麦克风（12）的一侧设置有电线，所述麦克风（12）一侧的电线与麦克风接口（11）连接，且麦克风（12）的输出端与无线发射器（9）的输入端电性连接。
10.根据权利要求1所述的一种基于图像识别的语音导游系统，其特征在于：所述无线接收器（5）与无线发射器（9）的前端均设置有LCD显示屏（8），所述LCD显示屏（8）的下端分别设置有两组音频调节键（6）与音频切换键（7），且音频切换键（7）位于两组音频调节键（6）中间，所述无线接收器（5）与无线发射器（9）通过音频调节键（6）与音频切换键（7）完成对频操作。
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