CN113628624A - 基于语音识别实现信息分类识别的楼宇智控呼叫方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及楼宇智控呼叫技术领域，具体地说，涉及基于语音识别实现信息分类识别的楼宇智控呼叫方法。其包括以下步骤：预设楼宇智控呼叫口令，楼宇控制室外的通过命令发射端发出语音口令；楼宇控制室内的命令执行端接收语音口令，对语音口令内容进行分类，采用信息分类识别算法识别语音口令内容，采用模式匹配识别算法识别含有控制口令的语音内容，传输信息至楼宇智控系统，执行语音控制命令；检测楼宇智控系统完成控制命令的进度。本发明实现呼叫的语音进行识别，分类成控制口令和信息传递口令，识别简单的控制口令内容，方便控制室外的工作人员远端控制楼宇，操作方便，节省控制室内工作人员的劳动强度，实用性更强。

Description

基于语音识别实现信息分类识别的楼宇智控呼叫方法

技术领域

本发明涉及语音识别技术领域，具体地说，涉及基于语音识别实现信息分类识别的楼宇智控呼叫方法。

背景技术

楼宇自控是指楼宇中电力设备，如电梯、水泵、风机、空调等，其主要工作性质是强电驱动，大楼的设施管理者们在为管理大楼环境的楼宇自控系统投入资金时必须考虑多个因素，目前的在进行楼宇智控时需要工作人员分配在控制室内和控制室外，进行里外监控，从而方便实现对楼宇的智控，控制室外的工作人员进行远程呼叫，将语音信息传递给控制室内的工作人员，室内的工作人员执行一定的控制；

由于室外在发生突发事件时，传递控制信号，关闭或者开启一些设备时，控制室内的工作人员不能及时作出反应，不利于事件的及时处理，且对于一些控制信号，工作人员需要忙前忙后的执行，劳动强度大，同时对楼宇的管控需要室内和室外的工作人员同时工作，浪费较多的人力，增加了维护成本，鉴于此，我们提出基于语音识别实现信息分类识别的楼宇智控呼叫方法。

发明内容

本发明的目的在于提供基于语音识别实现信息分类识别的楼宇智控呼叫方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供基于语音识别实现信息分类识别的楼宇智控呼叫方法，包括以下步骤：

预设楼宇智控呼叫口令，呼叫口令包括信息传递口令和控制口令；

楼宇控制室外的通过命令发射端发出语音口令；

楼宇控制室内的命令执行端接收语音口令，对语音口令内容进行分类，采用信息分类识别算法识别语音口令内容，外放含有信息传递口令的语音，传输含有控制口令的语音至处理器；

采用模式匹配识别算法识别含有控制口令的语音内容，传输信息至楼宇智控系统，执行语音控制命令；

检测楼宇智控系统完成控制命令的进度，传输反馈命令完成语音至命令执行端，使工作人员及时了解楼宇控制情况。

本发明的楼宇智控呼叫方法实现方式可举例说明：

例1、预设楼宇智控呼叫口令，含有“打开”、“关闭”、“调大”和“调小”等控制字眼的为控制口令，除了控制字眼以外的为信息传递口令，楼宇控制室外的工作人员通过命令发射端发出“打开空调”的语音口令传递给命令执行端，信息分类识别算法识别到“打开”字眼，则传输“打开空调”的语音至处理器，否则外放语音口令，使控制室内的工作人员可以听到语音内容，楼宇控制室内的工作人员接收到控制室外工作人员的信息，通过模式匹配识别算法提取“打开”和“空调”的语音特征，由楼宇智控系统执行语音控制命令，在完成命令后反馈信号至命令执行端，得到完成远端呼叫控制的方法；

例2、预设楼宇智控呼叫口令，“控制”为控制口令，“室内”为信息传递口令，楼宇控制室外的工作人员通过命令发射端发出语音口令，若呼叫控制口令，则在控制内容前添加“控制”字眼，例如“控制，打开空调”，若呼叫信息传递口令，则在信息传递内容前添加“室内”字眼，例如“室内，注意门口监控”，然后信息分类识别算法识别到对应的口令内容，外放含有“室内”字眼的语音口令，传输含有“控制”字眼的语音口令，通过模式匹配识别算法提取“控制”字眼后的语音特征，由楼宇智控系统执行语音控制命令，在完成命令后反馈信号至命令执行端，得到完成远端呼叫控制的方法；

实现对控制室外工作人员呼叫的语音进行识别后分类，识别简单的控制口令内容，方便控制室外的工作人员远端控制楼宇，操作方便，节省控制室内工作人员的劳动强度，可以更快的实现控制，实用性更强。

作为本技术方案的进一步改进，所述预设楼宇智控呼叫口令采用声音识别认证算法，其包括以下步骤：

分别采集全部工作人员的预设语音形成声音模型；

提取预设语音中的特征；

通过高斯混合算法识别后续命令发射端发出的语音口令与声音模型进行匹配；

若命令发射端的语音口令与采集的声音模型匹配则正常使用，否则停止接收语音；确保命令发射端发出的语音是通过控制室外的工作人员发出，避免外人随意控制，方便对声音进行认证，保证楼宇智控的安全性。

作为本技术方案的进一步改进，所述高斯混合算法的计算公式如下：

S=log{P（H₀）/P（H₁）}

其中，S为似然分数，P（H₀）为采集的预设语音，H₀为工作人员，P（H₁）为冒充者的语音，H₁为冒充者；

在S大于预设阈值时，H₀为工作人员的语音与声音模型匹配，可以被命令接收端接收；

在S小于等于预设阈值时，H₁为冒充者的语音与声音模型匹配，可以被命令接收端拒绝。

作为本技术方案的进一步改进，所述信息分类识别算法包括以下步骤：

对接收语音口令进行预处理，预处理包括分帧、预加重、幅度归一化和端点检测；

将分帧后的语音信号，逐帧进行特征提取，常用的特征包括：短时平均能量或幅度、短时平均过零率、短时自相关函数等；

根选择语音特征参数，这些特征参数的时间序列便构成了待识别语音的模式，将其与预设的呼叫口令中的模板语音逐一进行特征匹配；

获得最佳匹配结果的模板语音便是识别结果，最后将识别结果输出关键词，确保准确的读取语音内容。

作为本技术方案的进一步改进，所述模式匹配识别算法包括以下步骤：

将控制口令的语音内容转化成数字芯片可处理的数字采集信号；

分析数字采集信号的语音词条信号，识别词条信号所代表的命令；

对语音词条信号进行压缩解码和解码与楼宇智控系统进行匹配，输出语音识别结果。

作为本技术方案的进一步改进，所述楼宇智控系统包括人工控制和语音控制，可以在语音控制损坏时，人工对楼宇进行控制。

作为本技术方案的进一步改进，所述语音控制包括以下步骤：

楼宇智控系统对语音词条信号响应，完成人机的语音交互；

将语音识别结果转换成相应的控制信号，并将其输出转换成物理层操作；

控制楼宇智控系统的单片机完成具体控制操作，实现远端呼叫控制。

作为本技术方案的进一步改进，所述模式匹配识别算法计算公式如下：

其中，A（i，j）为累积失真，D（i，j）为局部失真，i和j为语音词条信号的定义帧。

与现有技术相比，本发明的有益效果：

该基于语音识别实现信息分类识别的楼宇智控呼叫方法中，通过实现对控制室外工作人员呼叫的语音进行识别，分类成控制口令和信息传递口令，识别简单的控制口令内容，方便控制室外的工作人员远端控制楼宇，操作方便，节省控制室内工作人员的劳动强度，可以更快的实现控制，实用性更强。

附图说明

图1为本发明实施例1的整体流程原理图；

图2为本发明实施例1的整体原理框图；

图3为本发明实施例1的信息分类识别算法流程图；

图4为本发明实施例1的模式匹配识别算法流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，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他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

请参阅图1-图4所示，本实施例提供基于语音识别实现信息分类识别的楼宇智控呼叫方法，包括以下步骤：

预设楼宇智控呼叫口令，呼叫口令包括信息传递口令和控制口令；

进一步的，预设楼宇智控呼叫口令采用声音识别认证算法，其包括以下步骤：

分别采集全部工作人员的预设语音形成声音模型；

提取预设语音中的特征；

通过高斯混合算法识别后续命令发射端发出的语音口令与声音模型进行匹配；

若命令发射端的语音口令与采集的声音模型匹配则正常使用，否则停止接收语音；确保命令发射端发出的语音是通过控制室外的工作人员发出，避免外人随意控制，方便对声音进行认证，保证楼宇智控的安全性。

具体的，高斯混合算法的计算公式如下：

S=log{P（H₀）/P（H₁）}

其中，S为似然分数，P（H₀）为采集的预设语音，H₀为工作人员，P（H₁）为冒充者的语音，H₁为冒充者；

在S大于预设阈值时，H₀为工作人员的语音与声音模型匹配，可以被命令接收端接收；

在S小于等于预设阈值时，H₁为冒充者的语音与声音模型匹配，可以被命令接收端拒绝。

楼宇控制室外的通过命令发射端发出语音口令；

楼宇控制室内的命令执行端接收语音口令，对语音口令内容进行分类，采用信息分类识别算法识别语音口令内容，外放含有信息传递口令的语音，传输含有控制口令的语音至处理器；

进一步的，信息分类识别算法包括以下步骤：

对接收语音口令进行预处理，预处理包括分帧、预加重、幅度归一化和端点检测；

将分帧后的语音信号，逐帧进行特征提取，常用的特征包括：短时平均能量或幅度、短时平均过零率、短时自相关函数等；

根选择语音特征参数，这些特征参数的时间序列便构成了待识别语音的模式，将其与预设的呼叫口令中的模板语音逐一进行特征匹配；

获得最佳匹配结果的模板语音便是识别结果，最后将识别结果输出关键词，确保准确的读取语音内容。

采用模式匹配识别算法识别含有控制口令的语音内容，传输信息至楼宇智控系统，执行语音控制命令；

值得说明的，模式匹配识别算法包括以下步骤：

将控制口令的语音内容转化成数字芯片可处理的数字采集信号；

分析数字采集信号的语音词条信号，识别词条信号所代表的命令；

对语音词条信号进行压缩解码和解码与楼宇智控系统进行匹配，输出语音识别结果。

具体的，楼宇智控系统包括人工控制和语音控制，可以在语音控制损坏时，人工对楼宇进行控制。

其中，语音控制包括以下步骤：

楼宇智控系统对语音词条信号响应，完成人机的语音交互；

将语音识别结果转换成相应的控制信号，并将其输出转换成物理层操作；

控制楼宇智控系统的单片机完成具体控制操作，实现远端呼叫控制。

具体的，模式匹配识别算法计算公式如下：

其中，A（i，j）为累积失真，D（i，j）为局部失真，i和j为语音词条信号的定义帧。

检测楼宇智控系统完成控制命令的进度，传输反馈命令完成语音至命令执行端，使工作人员及时了解楼宇控制情况。

本发明的楼宇智控呼叫方法实现方式可举例说明：

例1、预设楼宇智控呼叫口令，含有“打开”、“关闭”、“调大”和“调小”等控制字眼的为控制口令，除了控制字眼以外的为信息传递口令，楼宇控制室外的工作人员通过命令发射端发出“打开空调”的语音口令传递给命令执行端，信息分类识别算法识别到“打开”字眼，则传输“打开空调”的语音至处理器，否则外放语音口令，使控制室内的工作人员可以听到语音内容，楼宇控制室内的工作人员接收到控制室外工作人员的信息，通过模式匹配识别算法提取“打开”和“空调”的语音特征，由楼宇智控系统执行语音控制命令，在完成命令后反馈信号至命令执行端，得到完成远端呼叫控制的方法；

例2、预设楼宇智控呼叫口令，“控制”为控制口令，“室内”为信息传递口令，楼宇控制室外的工作人员通过命令发射端发出语音口令，若呼叫控制口令，则在控制内容前添加“控制”字眼，例如“控制，打开空调”，若呼叫信息传递口令，则在信息传递内容前添加“室内”字眼，例如“室内，注意门口监控”，然后信息分类识别算法识别到对应的口令内容，外放含有“室内”字眼的语音口令，传输含有“控制”字眼的语音口令，通过模式匹配识别算法提取“控制”字眼后的语音特征，由楼宇智控系统执行语音控制命令，在完成命令后反馈信号至命令执行端，得到完成远端呼叫控制的方法；

实现对控制室外工作人员呼叫的语音进行识别后分类，识别简单的控制口令内容，方便控制室外的工作人员远端控制楼宇，操作方便，节省控制室内工作人员的劳动强度，可以更快的实现控制，实用性更强。

以上显示和描述了本发明的基本原理、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仅为本发明的优选例，并不用来限制本发明，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 (8)

1.基于语音识别实现信息分类识别的楼宇智控呼叫方法，其特征在于，包括以下步骤：

预设楼宇智控呼叫口令，呼叫口令包括信息传递口令和控制口令；

楼宇控制室外的通过命令发射端发出语音口令；

楼宇控制室内的命令执行端接收语音口令，对语音口令内容进行分类，采用信息分类识别算法识别语音口令内容，外放含有信息传递口令的语音，传输含有控制口令的语音至处理器；

采用模式匹配识别算法识别含有控制口令的语音内容，传输信息至楼宇智控系统，执行语音控制命令；

检测楼宇智控系统完成控制命令的进度，传输反馈命令完成语音至命令执行端。

2.根据权利要求1所述的基于语音识别实现信息分类识别的楼宇智控呼叫方法，其特征在于：所述预设楼宇智控呼叫口令采用声音识别认证算法，其包括以下步骤：

分别采集全部工作人员的预设语音形成声音模型；

提取预设语音中的特征；

通过高斯混合算法识别后续命令发射端发出的语音口令与声音模型进行匹配。

3.根据权利要求2所述的基于语音识别实现信息分类识别的楼宇智控呼叫方法，其特征在于：所述高斯混合算法的计算公式如下：

S=log{P（H₀）/P（H₁）}

其中，S为似然分数，P（H₀）为采集的预设语音，H₀为工作人员，P（H₁）为冒充者的语音，H₁为冒充者。

4.根据权利要求1所述的基于语音识别实现信息分类识别的楼宇智控呼叫方法，其特征在于：所述信息分类识别算法包括以下步骤：

对接收语音口令进行预处理，预处理包括分帧、预加重、幅度归一化和端点检测；

将分帧后的语音信号，逐帧进行特征提取；

根选择语音特征参数，这些特征参数的时间序列便构成了待识别语音的模式，将其与预设的呼叫口令中的模板语音逐一进行特征匹配；

获得最佳匹配结果的模板语音便是识别结果，最后将识别结果输出关键词。

5.根据权利要求1所述的基于语音识别实现信息分类识别的楼宇智控呼叫方法，其特征在于：所述模式匹配识别算法包括以下步骤：

将控制口令的语音内容转化成数字芯片可处理的数字采集信号；

分析数字采集信号的语音词条信号，识别词条信号所代表的命令；

对语音词条信号进行压缩解码和解码与楼宇智控系统进行匹配，输出语音识别结果。

6.根据权利要求5所述的基于语音识别实现信息分类识别的楼宇智控呼叫方法，其特征在于：所述楼宇智控系统包括人工控制和语音控制。

7.根据权利要求6所述的基于语音识别实现信息分类识别的楼宇智控呼叫方法，其特征在于：所述语音控制包括以下步骤：

楼宇智控系统对语音词条信号响应，完成人机的语音交互；

将语音识别结果转换成相应的控制信号，并将其输出转换成物理层操作；

控制楼宇智控系统的单片机完成具体控制操作。

8.根据权利要求7所述的基于语音识别实现信息分类识别的楼宇智控呼叫方法，其特征在于：所述模式匹配识别算法计算公式如下：

其中，A（i，j）为累积失真，D（i，j）为局部失真，i和j为语音词条信号的定义帧。

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