CN111103807A - 一种家用终端设备的控制方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种家用终端设备的控制方法及装置,该方法包括获取麦克风阵列接收的声音波束信息,对声音波束信息进行解析,确定目标声源的位置,根据目标声源的位置,控制家用终端设备的转向角度,以使家用终端设备转向所述目标声源。通过对麦克风阵列接收的声音波束信息进行声源定位,基于该声源的位置来控制家用终端设备的转向角度,从而实现自动追踪声源的位置控制家用终端设备的转向,可以提高设备的智能化、自动化水平,提高控制家用终端设备的准确率。

Description

一种家用终端设备的控制方法及装置
技术领域
本发明实施例涉及智能家居技术领域,尤其涉及一种家用终端设备的控制方法及装置。
背景技术
传统家用摄像头云台及转向控制是通过用户在APP或远程控制界面的控制台中实时点选进行控制,需要人机交互和多次矫正才能完成摄像头转向定位,其设备控制执行不够智能化和自动化;市场上部分具有一定智能化能力的产品,可以通过人脸识、红外检测等进行人物的识别和跟踪,并自动进行摄像头云台角度的调节,该类方案虽具备一定的智能化和自动化水平,但其准确率、成本高、系统功耗等因素的限制导致方案及产品推广难度大,应用场景受限。
发明内容
本发明实施例提供一种家用终端设备的控制方法及装置,用以提高控制家用终端设备的准确率,实现自动化跟踪。
第一方面,本发明实施例提供一种家用终端设备的控制方法,包括:
获取麦克风阵列接收的声音波束信息;
对所述声音波束信息进行解析,确定所述目标声源的位置;
根据所述目标声源的位置,控制家用终端设备的转向角度,以使所述家用终端设备转向所述目标声源。
上述技术方案中,通过对麦克风阵列接收的声音波束信息进行声源定位,基于该声源的位置来控制家用终端设备的转向角度,从而实现自动追踪声源的位置控制家用终端设备的转向,可以提高设备的智能化、自动化水平,提高控制家用终端设备的准确率。
可选的,所述对所述声音波束信息进行解析,确定所述目标声源的位置,包括:
使用时间差定位技术对所述声音波束信息进行解析,得到所述目标声源的位置。
可选的,所述声音波束信息为多个;
所述对所述声音波束信息进行解析,确定所述目标声源的位置,包括:
将多个所述声音波束信息进行解析,得到多个声音波束信息对应的声源的位置;
将所述多个声音波束信息与预设的声纹信息进行匹配,确定出匹配成功的声音波束信息;
将匹配成功的声音波束信息对应的声源的位置确定为所述目标声源的位置。
可选的,所述方法还包括:
若所述匹配成功的声音波束信息为多个,则根据声源定位的评分机制,将评分最高的声音波束信息确定为匹配成功的目标声音波束信息。
可选的,所述方法还包括:
若所述声音波束信息为非法入侵的声源,则控制告警设备执行告警动作。
第二方面,本发明实施例提供一种家用终端设备的控制装置,包括:
获取单元,用于获取麦克风阵列接收的声音波束信息;
处理单元,用于对所述声音波束信息进行解析,确定所述目标声源的位置;根据所述目标声源的位置,控制家用终端设备的转向角度,以使所述家用终端设备转向所述目标声源。
可选的,所述处理单元具体用于:
使用时间差定位技术对所述声音波束信息进行解析,得到所述目标声源的位置。
可选的,所述声音波束信息为多个;
所述处理单元具体用于:
将多个所述声音波束信息进行解析,得到多个声音波束信息对应的声源的位置;
将所述多个声音波束信息与预设的声纹信息进行匹配,确定出匹配成功的声音波束信息;
将匹配成功的声音波束信息对应的声源的位置确定为所述目标声源的位置。
可选的,所述处理单元还用于:
若所述匹配成功的声音波束信息为多个,则根据声源定位的评分机制,将评分最高的声音波束信息确定为匹配成功的目标声音波束信息。
可选的,所述处理单元还用于:
若所述声音波束信息为非法入侵的声源,则控制告警设备执行告警动作。
第三方面,本发明实施例还提供一种计算设备,包括:
存储器,用于存储程序指令;
处理器,用于调用所述存储器中存储的程序指令,按照获得的程序执行上述家用终端设备的控制方法。
第四方面,本发明实施例还提供一种计算机可读非易失性存储介质,包括计算机可读指令,当计算机读取并执行所述计算机可读指令时,使得计算机执行上述家用终端设备的控制方法。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简要介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域的普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种系统架构的示意图;
图2为本发明实施例提供的一种家用终端设备的控制方法的流程示意图;
图3为本发明实施例提供的一种麦克风阵列的示意图;
图4为本发明实施例提供的一种麦克风阵列的示意图;
图5为本发明实施例提供的一种声源定位的示意图;
图6为本发明实施例提供的一种声源定位的示意图;
图7为本发明实施例提供的一种家用终端设备的控制方法的流程示意图;
图8为本发明实施例提供的一种家用终端设备的控制装置的结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本发明保护的范围。
图1示例性的示出了本发明实施例所适用的一种系统架构,该系统架构可以包括拾音模块100、方向波束算法模块200和家用终端控制模块300。
其中,拾音模块100用于接收声音波束信息。
方向波束算法模块200用于对声音波束信息进行声源定位。
家用终端控制模块300用于基于声源位置控制家用终端设备的转向。
在本发明实施例中,该家用终端设备可以为具有转向功能的设备,例如具有云台的家用摄像头、空调、电风扇、探照灯等等设备。
下面在具体描述过程中将会以具有云台的家用摄像头为例进行描述。
需要说明的是,上述图1所示的结构仅是一种示例,本发明实施例对此不做限定。
基于上述描述,图2详细的示出了本发明实施例提供的一种家用终端设备的控制方法的流程,该流程可以由家用终端设备的控制装置执行。
如图2所示,该流程具体包括:
步骤201,获取麦克风阵列接收的声音波束信息。
麦克风阵列也可以称为拾音模块,根据声波传导理论,利用多个麦克风收集到的信号可以将某一方向传来的声音增强或抑制。利用这种方法,麦克风阵列可以将噪声环境中特定声音信号有效的增强。通常麦克阵列有线性、环形多麦的方案。其中,以4麦为例,线性4麦的结构可以如图3所示。环形多麦的结构可以如图4所示。
由于麦克风阵列技术具有很好的抑制噪声和语音增强的能力,又不需要麦克风时刻指向声源方向,因此在语音处理领域经常利用其实现声音波束的定位和远场拾音。
步骤202,对所述声音波束信息进行解析,确定所述目标声源的位置。
具体的,可以使用时间差定位技术(Time Difference of Arrival,TDOA)对所述声音波束信息进行解析,得到目标声源的位置。该步骤可以由上述方向波束算法模块来实现。其中,当声音波束信息为多个时,可以将多个所述声音波束信息进行解析,得到多个声音波束信息对应的声源的位置,然后将所述多个声音波束信息与预设的声纹信息进行匹配,确定出匹配成功的声音波束信息,最后将匹配成功的声音波束信息对应的声源的位置确定为所述目标声源的位置。该预设的声纹信息可以为用户注册时录入的声纹信息。
如果匹配成功的声音波束信息为多个,则可以根据声源定位的评分机制,将评分最高的声音波束信息确定为匹配成功的目标声音波束信息,进而得到最终的目标声源的位置。
本发明实施例是利用声学原理,复用麦克风阵列、语音核心板等硬件资源,通过对环境场景下的声音感知,实现声音波束的定向功能。如图5所示,根据上述麦克风阵列的原理,可以将声源1、2的音源位置进行定位,对噪音(Noise)方向的声音波束进行抑制,从而达到抑制噪声和声音波束定位的能力。
将声源和阵列之间的关系转变为空间波束,空间谱和到达时间差,并通过相应的信息进行声源定位,常见的是通过时间差定位技术先后估计声源到达不同麦克风的时延差,通过时延来计算距离差,再利用距离差和麦克风阵列的空间几何位置来确定声源的位置。当存在多个声源时,方向波束算法模块对多个声源信息进行分析,通过对比声源的声纹信息,以及识别评分机制进行综合匹配,对各个声源进行优选比对,保留更接近于指定声纹信息的声音音源,过滤掉评分较低的声源波束以及噪音音源,仅保留用户关注的声源信息数据,得到最终的目标声源的位置,如图6所示。
步骤203,根据所述目标声源的位置,控制家用终端设备的转向角度,以使所述家用终端设备转向所述目标声源。
在得到目标声源的位置之后,就可以基于该目标声源的位置进行家用终端设备的自动化控制,主要是控制家用终端设备转向该目标声源。可以通过TCP、zigbee,BT等协议实行对家用终端设备的控制。
为了更好的解释本发明实施例,下面将在具体场景下来描述家用终端设备的控制流程。
如图7所示,具体包括:
步骤701,远场拾音。
通过麦克风阵列可以实现远场拾音。
步骤702,降噪和回声消除。
通过远场拾音得到的声音信息时,需要进行降噪和回声消除。
步骤703,波束赋形。
对降噪和回声消除的声音信息进行波束赋形。
步骤704,判断是否有成形波束,若是,则转入步骤705,若否,则转入步骤701。
判断波束赋形之后,是否有成形的波束。
步骤705,声源定位。
通过时间差定位算法实现声源定位。
步骤706,判断是否有多波束,若是,则转入步骤707,若否,则转入步骤708。
步骤707,声纹识别和评分。
当有多波束时,通过声纹识别和评分机制,确定出目标声源。
步骤708,判断是否获取到声源波束的角度,若是,则转入步骤709,若否,则转入步骤701。
步骤709,控制电机转动。
控制家用终端设备的电机转动,例如控制摄像头的云台的电机转动,可以带动摄像头转动。
需要说明的是,本发明实施例还适用于多个场景下的家用终端控制,因此,若声音波束信息为非法入侵的声源,则控制告警设备执行告警动作。例如,破窗、报警音等的声音波束信息时,可以将声音转化为控制行为,控制告警设备进行报警操作。
上述实施例表明,获取麦克风阵列接收的声音波束信息,对声音波束信息进行解析,确定目标声源的位置,根据目标声源的位置,控制家用终端设备的转向角度,以使家用终端设备转向所述目标声源。通过对麦克风阵列接收的声音波束信息进行声源定位,基于该声源的位置来控制家用终端设备的转向角度,从而实现自动追踪声源的位置控制家用终端设备的转向,可以提高设备的智能化、自动化水平,提高控制家用终端设备的准确率。
本发明实施例的技术方案是基于场景应用需求,综合定向波束、声纹、评分机制等算法来实现家用终端设备的控制,提高了控制家用终端设备的综合性、精准性、智能性。
基于相同的技术构思,图8示例性的示出了本发明实施例提供的一种家用终端设备的控制装置的结构,该装置可以执行家用终端设备的控制流程。
如图8所示,该装置具体包括:
获取单元801,用于获取麦克风阵列接收的声音波束信息;
处理单元802,用于对所述声音波束信息进行解析,确定所述目标声源的位置;根据所述目标声源的位置,控制家用终端设备的转向角度,以使所述家用终端设备转向所述目标声源。
可选的,所述处理单元802具体用于:
使用时间差定位技术对所述声音波束信息进行解析,得到所述目标声源的位置。
可选的,所述声音波束信息为多个;
所述处理单元802具体用于:
将多个所述声音波束信息进行解析,得到多个声音波束信息对应的声源的位置;
将所述多个声音波束信息与预设的声纹信息进行匹配,确定出匹配成功的声音波束信息;
将匹配成功的声音波束信息对应的声源的位置确定为所述目标声源的位置。
可选的,所述处理单元802还用于:
若所述匹配成功的声音波束信息为多个,则根据声源定位的评分机制,将评分最高的声音波束信息确定为匹配成功的目标声音波束信息。
可选的,所述处理单元802还用于:
若所述声音波束信息为非法入侵的声源,则控制告警设备执行告警动作。
基于相同的技术构思,本发明实施例还提供了一种计算设备,包括:
存储器,用于存储程序指令;
处理器,用于调用存储器中存储的程序指令,按照获得的程序执行上述家用终端设备的控制方法。
基于相同的技术构思,本发明实施例还提供了一种计算机可读非易失性存储介质,包括计算机可读指令,当计算机读取并执行计算机可读指令时,使得计算机执行上述家用终端设备的控制方法。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器,使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中,使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品,该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上,使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理,从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
尽管已描述了本发明的优选实施例,但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念,则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以,所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然,本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样,倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内,则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种家用终端设备的控制方法,其特征在于,包括:
获取麦克风阵列接收的声音波束信息;
对所述声音波束信息进行解析,确定所述目标声源的位置;
根据所述目标声源的位置,控制家用终端设备的转向角度,以使所述家用终端设备转向所述目标声源。
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述对所述声音波束信息进行解析,确定所述目标声源的位置,包括:
使用时间差定位技术对所述声音波束信息进行解析,得到所述目标声源的位置。
3.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述声音波束信息为多个;
所述对所述声音波束信息进行解析,确定所述目标声源的位置,包括:
将多个所述声音波束信息进行解析,得到多个声音波束信息对应的声源的位置;
将所述多个声音波束信息与预设的声纹信息进行匹配,确定出匹配成功的声音波束信息;
将匹配成功的声音波束信息对应的声源的位置确定为所述目标声源的位置。
4.如权利要求3所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
若所述匹配成功的声音波束信息为多个,则根据声源定位的评分机制,将评分最高的声音波束信息确定为匹配成功的目标声音波束信息。
5.如权利要求1至4任一项所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
若所述声音波束信息为非法入侵的声源,则控制告警设备执行告警动作。
6.一种家用终端设备的控制装置,其特征在于,包括:
获取单元,用于获取麦克风阵列接收的声音波束信息;
处理单元,用于对所述声音波束信息进行解析,确定所述目标声源的位置;根据所述目标声源的位置,控制家用终端设备的转向角度,以使所述家用终端设备转向所述目标声源。
7.如权利要求6所述的装置,其特征在于,所述处理单元具体用于:
使用时间差定位技术对所述声音波束信息进行解析,得到所述目标声源的位置。
8.如权利要求6所述的装置,其特征在于,所述声音波束信息为多个;
所述处理单元具体用于:
将多个所述声音波束信息进行解析,得到多个声音波束信息对应的声源的位置;
将所述多个声音波束信息与预设的声纹信息进行匹配,确定出匹配成功的声音波束信息;
将匹配成功的声音波束信息对应的声源的位置确定为所述目标声源的位置。
9.一种计算设备,其特征在于,包括:
存储器,用于存储程序指令;
处理器,用于调用所述存储器中存储的程序指令,按照获得的程序执行权利要求1至5任一项所述的方法。
10.一种计算机可读非易失性存储介质,其特征在于,包括计算机可读指令,当计算机读取并执行所述计算机可读指令时,使得计算机执行如权利要求1至5任一项所述的方法。
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