CN116304964B - 一种声暴露计的测量数据处理方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及数据处理领域，尤其涉及一种声暴露计的测量数据处理方法及系统，该方法包括获取声暴露计的测量数据，包括测量期间内的声音数据和姿态数据；根据所述声音数据的强度属性信息确定修正目标值；根据所述姿态数据确定所述测量期间内的异常期间；将所述异常期间内的声音数据的强度属性信息修正为所述修正目标值。本发明通过对测量数据中的声音数据进行异常分析并确定异常期间，以及时将异常的声音数据进行修正，以提高测量数据的质量和准确性。

Description

一种声暴露计的测量数据处理方法及系统

技术领域

本发明涉及数据处理领域，具体涉及一种声暴露计的测量数据处理方法及系统。

背景技术

个人声暴露计是一种测量人头部附近声暴露的精密仪器。大多应用于测量劳动者工作状态下的声暴露计，在工作状态下长时间佩戴于被测量者肩部等靠近耳朵的部位。随着陀螺仪和加速度等传感器的广泛使用，人体运动感知是目前移动计算的重要研究方向，日趋成熟。

在实际应用中，测量者会同时管理多台不同地点的仪器，无法全程在场，被测量者可能将测量仪器摘下或进行其他与测量无关的操作而导致测量数据与实际情况偏离较大，进而导致测量数据的准确性较差。

发明内容

因此，本发明提供一种声暴露计的测量数据处理方法及系统，可以解决测量数据的准确性差的问题。

为实现上述目的，本发明一方面提供一种声暴露计的测量数据处理方法，该方法包括：

获取声暴露计的测量数据，包括测量期间内的声音数据和姿态数据；

根据所述声音数据的强度属性信息确定修正目标值；

根据所述姿态数据确定所述测量期间内的异常期间；

将所述异常期间内的声音数据的强度属性信息修正为所述修正目标值。、

可选地，所述姿态数据包括加速度数据；

根据所述姿态数据确定所述测量期间内的异常期间，具体包括：

根据所述加速度数据与预设阈值的关系确定冲击开始时刻；

基于所述冲击开始时刻确定异常期间。

可选地，基于所述冲击开始时刻确定异常期间，具体包括：

确定所述冲击开始时刻之后，所述声音数据的强度属性信息恢复至所述修正目标值的恢复时刻；

将所述冲击开始时刻至所述恢复时刻作为所述异常期间。

可选地，所述修正目标值是所述测量期间内的声音数据的声压级平均值。

可选地，所述修正目标值是所述冲击开始时刻之前一段时间内的声音数据的声压级平均值，或者所述修正目标值是所述冲击开始时刻之前一个时刻的声音数据的声压级。

可选地，在将所述异常期间内的声音数据的强度属性信息修正为所述修正目标值之后，还包括：

统计各种运动的运动时长占比确定测量数据是否为有效数据。

可选地，在确定所述测量数据为有效数据时，根据所述加速度数据和各类运动的预设阈值确定测量数据的运动类型。

可选地，在确定所述测量数据为无效数据时，通过所述声暴露计对所述测量对象进行报警，并对所述无效数据进行标记。

可选地，所述各类运动的预设阈值为统计预设数量的所述测量对象在预设时间内的运动加速度，根据所述测量对象的工作类型将运动加速度设置为三类运动，并统计三类运动状态的运动时长占比。

本发明另一方面提供一种声暴露计的测量数据处理系统，该系统包括：

获取模块，用于获取声暴露计的测量数据，包括测量期间内的声音数据和姿态数据；

第一确定模块，其与所述获取模块连接，用于根据所述声音数据的强度属性信息确定修正目标值；

第二确定模块，其与所述第一确定模块连接，用于根据所述姿态数据确定所述测量期间内的异常期间；

修正模块，其与所述第二确定模块连接，用于将所述异常期间内的声音数据的强度属性信息修正为所述修正目标值。

本发明还提供一种声暴露计的测量数据处理设备，包括：处理器以及与所述处理器连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述处理器执行的指令，所述指令被所述处理器执行，以使所述处理器执行上述测量数据处理方法。

本发明还提供一种声暴露处理系统，包括：个人声暴露计，用于采集环境中的声音数据，以及采集自身的姿态数据；数据处理设备，用于执行上述测量数据处理方法。

本发明技术方案，具有如下优点：

通过获取声暴露计以特定采集频率采集测量者的声音数据和姿态数据，将测量期间的声音数据进行全程采集，以获取到完整的声音，以便于在声音异常时准确的进行修复，将测量期间的姿态数据以采集频率进行采集，以减少分析数据量，进而确定修正目标值以在声音数据发生异常时根据修正目标值进行修正，以保证声音数据的准确性，然后确定声音数据在测量期间的异常期间为加速度数据超过预设加速度阈值且从加速度数据超过预设加速度阈值时刻时确定异常期间，将声暴露计受到撞击的时刻进行确定，进而通过将撞击期间造成异常的声音数据修正到之前声音数据的平均声压级，使该段声音数据恢复到基本正常状态，通过对测量数据中的声音数据进行异常分析并确定异常期间，以及时将异常的声音数据进行修正，以提高测量数据的质量和准确性以提高测量数据的质量和准确性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，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声暴露计的测量数据处理方法的流程示意图；

图2为测量数据处于异常时的声压级偏离修正示意图；

图3为本发明实施提供的一种声暴露计的测量数据处理系统的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通，可以是无线连接，也可以是有线连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

如图1所示，本发明提供一种声暴露计的测量数据处理方法，可以由计算机、服务器、移动终端等电子设备执行，该方法包括步骤S101至步骤S104，具体如下：

S101，获取声暴露计的测量数据，包括测量期间的声音数据和姿态数据。

本实施例中声暴露计的启动测量功能后，声暴露计内置的运动感知模块采集姿态数据，声音采集模块采集声音数据。姿态数据具体可以是通过加速度计测量的个人声暴露计自身的加速度数据，也可以是陀螺仪感测的个人声暴露计自身的角动量数据等等能够反应个人声暴露计自身，也即佩戴者的运动状态的数据。

其中，声音数据的采集频率为实时采集，姿态数据的采集频率可以1秒采集1次，也可以2秒采集1次，本实施例不对声暴露计采集姿态数据的采集频率进行具体限定。

通过获取声暴露计以特定采集频率采集测量者的声音数据和姿态数据，将测量期间的声音数据进行全程采集，以获取到完整的声音，以便于在声音异常时准确的进行修复，将测量期间的姿态数据以采集频率进行采集，以减少分析数据量。

S102，根据所述声音数据的强度属性信息确定修正目标值。

本实施例中强度属性信息为声音数据的属性信息，例如声压级，确定修正目标值以在声音数据发生异常时根据修正目标值进行修正，以保证声音数据的准确性。

在上述实施例的基础上步骤S102中的修正目标值是所述测量期间内的声音数据的声压级平均值。

通过计算测量期间中声音数据的声压级值的平均值以修正异常声音数据，根据实际测量数据确定修正目标值比人为设定修正目标值更加准确。

S103，根据所述姿态数据确定所述测量期间内的异常期间。

本实施例中确定声音数据在测量期间的异常期间为姿态数据超过正常范围，属于测量者的非正常工作状态，即瞬时冲击，例如被测量者身上的声暴露计受到撞击致使其姿态数据突然变化很大。通过确定异常期间以将声音数据的异常属性进行修正，保证声音数据的准确性。

在上述实施例的基础上步骤S103中的姿态数据包括加速度数据，加速度数据可以观察测量者的运动情况，以此确定声音数据的异常情况。

步骤S103中根据所述姿态数据确定测量期间内的异常期间的具体实现方式可以是：

根据所述加速度数据与预设阈值的关系确定冲击开始时刻；基于所述冲击开始时刻确定异常期间。

本实施例中确定声音数据在测量期间的异常期间为加速度数据超过预设加速度阈值且从加速度数据超过预设加速度阈值时刻时确定异常期间，异常期间基于冲击开始时刻，即瞬时冲击开始时刻，例如声暴露计受到撞击的时刻。基于冲击开始时刻确定异常期间以使声音数据的异常时间更加准确。

S104，将所述异常期间内的声音数据的强度属性信息修正为所述修正目标值。

本实施例中将异常期间内的声音数据的强度属性信息修正为修正目标值，即声压级修正为声压级平均值，由于突然撞击使声音数据产生很强的噪声进而使本段声音数据存在瑕疵，通过将撞击期间造成异常的声音数据修正到之前声音数据的平均声压级，使该段声音数据恢复到基本正常状态，以提高测量数据的质量和准确性。

在上述实施例中，基于所述冲击开始时刻确定异常期间的具体实现方式可以是：

确定所述冲击开始时刻之后，所述声音数据的强度属性信息恢复至所述修正目标值的恢复时刻；将所述冲击开始时刻至所述恢复时刻作为所述异常期间。

本实施例中异常期间为冲击开始时刻到强度属性信息恢复到修正目标值时刻，即加速度数据超过预设加速度阈值的时刻起到声压级恢复到平均声压级时刻，由于声暴露计受到撞击后到恢复正常会引发声音数据的声压级发生变化，且声暴露计恢复正常后其声音数据的声压级并不会迅速恢复正常，因此，将声压级恢复的时间也作为异常期间将使声音数据更加准确，异常期间为冲击时间和波及时间之和。

如图2所示，加速度在8:00:58左右开始增大，若预设加速度阈值为8，则冲击时间为8:00:59-8:01:00，由于冲击造成声音数据的声压级产生变化，且在冲击结束后其声压级也会产生变化，因此其波及时间为声压级恢复到相对正常值的时间，即恢复到声压级平均值的时间，因此波及时间为8:01:00-8:01:07。

另一种实施例的异常期间还可以为加速度数据超过预设加速度阈值到加速度数据恢复至预设加速度阈值的时间，即冲击开始到冲击结束的时间，本实施例由于声暴露计受到撞击其声压级变化非常快速，其波及影响的声音数据的恢复也会非常快速，可以忽略不计，因此，异常期间只考虑冲击开始到冲击结束的时间，不考虑波及时间。

在一些实施例中，所述修正目标值是所述冲击时刻之前一段时间内的声音数据的声压级平均值，或者所述修正目标值是所述冲击开始时刻之前一个时刻的声音数据的声压级。

本实施例中声压级平均值的确定将通过冲击时刻之前的声音数据的声压级数据进行计算，可以为冲击时刻之前一段时间也可以为冲击时刻前一个时刻，以保证计算出声音数据正常期间的声压级平均值，以将异常期间的声音数据的声压级恢复至与正常期间相差不大的状态，保证了声音数据的准确性，如图2所示，声压级平均值的计算的数据的时间可以为8:00:10-8:00:50或8:00:40-8:00:50等。

在一些实施例中，在将所述异常期间内的声音数据的强度属性信息修正为所述修正目标值之后，还包括：统计各种运动的运动时长占比确定运动数据是否为有效数据。

本实施例中在将异常期间的声音数据修正好之后在判断测量数据的有效性，判断测量数据除因声暴露计受到撞击外造成的异常外是否有其他影响因素，以此保证测量数据的准确性。

在一些实施例中，在确定所述测量数据为有效数据时，根据所述加速度数据和各类运动的预设阈值确定测量数据的运动类型。

本实施例中确定测量数据为有效数据，表示测量数据未有其他异常，即为正常数据，接着根据加速度数据所在的运动类型对应的加速度区间确定测量数据的运动类型，即声暴露计对应的测量对象的运动类型，将异常数据修正且再次判断无异常后评估测量者的运动类型，以提高测量者运动类型评估的准确性。

在上述实施例的基础上，所述各类运动的预设阈值为统计预设数量的所述测量对象在预设时间内的运动加速度，根据所述测量对象的工作类型将运动加速度设置为三类运动，并统计三类运动状态的运动时长占比。

所述预设阈值为实际测量之前，预先采集了一系列标准工种劳动者的运动阈值，根据其运动的加速度分为三类运动，例如：大幅运动，A<加速度<B，如驾驶员或需跑、走的工种；中幅运动，C<加速度<B，如设备操作等手臂移动幅度较大的工种；微幅运动，0<加速度<C，如电焊、雕刻等工种；在上述实施例中异常期间的测量数据的加速度大于A，其中，A为预设加速度阈值，A>B>C，其加速度超出正常范围，多为非正常状态，如瞬时冲击。

本实施中通过预先采集数据对测量数据进行分析，提高了测量者运动类型评估的准确性

在另一些实施例中，在确定所述测量数据为无效数据时，通过所述声暴露计对测量对象进行报警，并对无效数据进行标记。

本实施例中无效数据的判断为其加速度为零，且加速度为零时的运动时长占比超过阈值时被判定为无效数据，其也属于非正常工作状态，例如测量者将声暴露计长时间放置到某位置未戴其身上致使测量数据为无效数据，其加速度为零时的运动时长占比阈值可根据实际需要设定，通过在测量者的声暴露计处于静止时及时报警，提高测量者的工作效率，减少无效数据的产生，进而提高测量数据的准确性。

如图3所示，本发明提供一种声暴露计的测量数据处理系统，该系统包括：

获取模块301，用于获取声暴露计的测量数据，包括测量期间内的声音数据和姿态数据；

第一确定模块302，其与所述获取模块连接，用于根据所述声音数据的强度属性信息确定修正目标值；

第二确定模块303，其与所述第一确定模块连接，用于根据所述姿态数据确定所述测量期间内的异常期间；

修正模块304，其与所述第二确定模块连接，用于将所述异常期间内的声音数据的强度属性信息修正为所述修正目标值。

图3所示实施例的系统对应地可用于执行图1所示方法实施例中的步骤，其实现原理和技术效果类似，在此不再赘述。

本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质（包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等）上实施的计算机程序产品的形式。

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。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (8)

1.一种声暴露计的测量数据处理方法，其特征在于，包括：

获取声暴露计的测量数据，包括测量期间内的声音数据和姿态数据，所述姿态数据包括加速度数据；

根据所述声音数据的强度属性信息确定修正目标值；

根据所述加速度数据与预设阈值的关系确定冲击开始时刻，冲击开始时刻被视为声暴露计受到撞击的时刻；

确定所述冲击开始时刻之后，所述声音数据的强度属性信息恢复至所述修正目标值的恢复时刻，将所述冲击开始时刻至所述恢复时刻作为异常期间；

将所述异常期间内的声音数据的强度属性信息修正为所述修正目标值。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述修正目标值是所述测量期间内的声音数据的声压级平均值。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述修正目标值是所述冲击开始时刻之前一段时间内的声音数据的声压级平均值，或者所述修正目标值是所述冲击开始时刻之前一个时刻的声音数据的声压级。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于，在将所述异常期间内的声音数据的强度属性信息修正为所述修正目标值之后，还包括：

统计各类运动的运动时长占比确定测量数据是否为有效数据。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在确定所述测量数据为有效数据时，根据所述姿态数据和各类运动的预设阈值确定测量数据的运动类型。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述各类运动的预设阈值为统计预设数量的所述测量对象在预设时间内的运动加速度，根据所述测量对象的工作类型将运动加速度设置为三类运动，并统计三类运动状态的运动时长占比。

7.一种声暴露计的测量数据处理设备，其特征在于，包括：处理器以及与所述处理器连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述处理器执行的指令，所述指令被所述处理器执行，以使所述处理器执行如权利要求1-6中任意一项所述的测量数据处理方法。

8.一种声暴露处理系统，其特征在于，包括：

个人声暴露计，用于采集环境中的声音数据，以及采集自身的姿态数据；

数据处理设备，用于执行权利要求1-6中任意一项所述的测量数据处理方法。