CN116610062A - 一种传感器自动对中的语音控制系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种传感器自动对中的语音控制系统，应用于传感器对中设备，包括：语音采集模块，用于接收语音控制指令；语音识别模块，所述语音识别模块与所述语音采集模块连接，用于对所述语音控制指令进行识别，并生成识别结果；控制模块，所述控制模块分别与所述采集模块和所述语音识别模块连接，用于根据所述语音识别模块的识别结果生成控制指令，并控制传感器对中设备进行自动对中；语音确认模块，所述确认模块与所述控制模块连接，用于根据所述控制指令发出语音通知，并将接收到的确认指令传输至所述控制模块。通过语音的空间传递，实现传感器对中设备的自动控制。
Description
技术领域
本发明涉及语音控制系统技术领域，尤其是涉及一种传感器自动对中的语音控制系统。
背景技术
现有自动对中的传感器支架，控制方式为手动按压控制器实现对设备的控制。在一些极端环境下，如高温，极寒，空间狭小，相邻设备阻挡，操作人员手部残疾等一切不利于手动操作的环境下，就会出现不便于操作的情况。因此，亟需一种传感器自动对中的语音控制系统，实现在极端环境下的操作。
发明内容
本发明的目的是提供一种传感器自动对中的语音控制系统，解决在极端环境下（如高温，极寒，空间狭小，相邻设备阻挡，操作人员手部残疾等）的自动对中的传感器支架操作不便的问题。
本发明提供了一种传感器自动对中的语音控制系统，应用于传感器对中设备，包括：
语音采集模块，所述语音采集模块用于接收语音控制指令；
语音识别模块，所述语音识别模块与所述语音采集模块连接，所述语音识别模块用于对所述语音控制指令进行识别，并生成识别结果；
控制模块，所述控制模块分别与所述采集模块和所述语音识别模块连接，所述控制模块用于根据所述语音识别模块的识别结果生成控制指令，并控制传感器对中设备进行自动对中；
语音确认模块，所述确认模块与所述控制模块连接，所述语音确认模块用于根据所述控制指令发出语音通知，并将接收到的确认指令传输至所述控制模块。
在本申请的一些实施例中，所述语音采集模块接收语音控制指令，包括：
所述语音采集模块内设置有语音特征词；
当检测到所述语音特征词时，所述语音采集模块开始接收语音控制指令；
若没有检测到所述语音特征词时，所述语音采集模块不接收语音控制指令。
在本申请的一些实施例中，所述语音控制系统内预设有控制指令库，所述控制指令库包括若干文字指令，所述文字指令设置有对应的传感器对中设备的操作控制。
在本申请的一些实施例中，所述语音识别模块对所述语音控制指令进行识别，并生成识别结果，包括：
对所述语音控制指令进行声纹识别，若声音来源可信，则对所述语音控制指令进行文本识别，生成文字指令；
基于所述控制指令库，根据所述文字指令确定所述语音控制指令是否符合规定。
在本申请的一些实施例中，对所述语音控制指令进行声纹识别，包括：
所述语音识别模块内预设有声纹信息库，所述声纹信息库包括若干用户声纹信息；
基于所述声纹信息库，根据声纹识别算法确定所述语音控制指令的声纹信息的声纹匹配值；
根据所述声纹匹配值确定所述语音控制指令的声音来源可信度。
在本申请的一些实施例中，所述语音识别模块内设置有预设声纹匹配值矩阵P0，设定P0（P1，P2，P3，P4），其中，P1为第一预设声纹匹配值，P2为第二预设声纹匹配值，P3为第三预设声纹匹配值，P4为第四预设声纹匹配值，且P1＜P2＜P3＜P4；
预设声音可信度矩阵R0，设定R0（R1，R2，R3，R4），其中，R1为第一预设声音可信度，R2为第二预设声音可信度，R3为第三预设声音可信度，R4为第四预设声音可信度，且R1＜R2＜R3＜R4；
确定所述语音控制指令的声纹信息的声纹匹配值p，根据所述声纹匹配值与各预设声纹匹配值之间的关系设定所述语音控制指令的声音来源可信度；
当p＜P1时，设定所述第一预设声音可信度R1作为所述语音控制指令的声音来源可信度；
当P1≤p＜P2时，设定所述第二预设声音可信度R2作为所述语音控制指令的声音来源可信度；
当P2≤p＜P3时，设定所述第三预设声音可信度R3作为所述语音控制指令的声音来源可信度；
当P3≤p＜P4时，设定所述第四预设声音可信度R4作为所述语音控制指令的声音来源可信度。
在本申请的一些实施例中，基于所述控制指令库，根据所述文字指令确定所述语音控制指令是否符合规定，包括：
若所述文字指令与所述控制指令库内存储的文字指令相匹配，则确定所述语音控制指令符合规定，并将所述文字指令传输至所述控制模块；
若所述文字指令与所述控制指令库内存储的文字指令不匹配，则确定所述语音控制指令不符合规定，并将识别错误信号传输至所述控制模块。
在本申请的一些实施例中，所述控制模块根据所述语音识别模块的识别结果生成控制指令，包括：
若所述控制模块接收到文字指令，则根据所述控制指令库确定对应的传感器对中设备的操作控制；
若所述控制模块接收到识别错误信号，则不对传感器对中设备进行控制。
在本申请的一些实施例中，所述语音确认模块根据所述控制指令发出语音通知，并将接收到的确认指令传输至所述控制模块，包括：
若所述语音确认模块若接收到所述控制指令，则发出是否确认的语音通知，并接收确认指令；
若所述语音确认模块未接收到所述控制指令，则发出未接收到语音控制指令的语音通知。
在本申请的一些实施例中，所述控制模块控制所述传感器对中设备进行自动对中之前，还包括：根据所述语音确认模块的确认指令确定是否控制所述传感器对中设备进行自动对中。
本发明通过所述语音采集模块用于接收语音控制指令；所述语音识别模块对所述语音控制指令进行识别，并生成识别结果；控制模块根据所述语音识别模块的识别结果生成控制指令，并控制传感器对中设备进行自动对中；语音确认模块根据所述控制指令发出语音通知，并将接收到的确认指令传输至所述控制模块。
本发明通过识别用户的语音控制指令转化为系统指令，进而按用户的意志操作设备。通过语音的空间传递，而无需手部与控制器按键的物理接触。进而解决了必须要触控才能达到控制传感器对中设备的问题。
同时，进行声纹识别保证指令来源，避免被不相干人员控制，并且设置有语音确认模块，保证控制指令的一致性，有效提高系统的准确性。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
图1为本发明一种传感器自动对中的语音控制系统的结构示意图。
具体实施方式
以下通过附图和实施例对本发明的技术方案作进一步说明。
应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的通常意义。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合，而不排除其他元件或者物件。本发明中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。术语如“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“侧”、“底”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，只是为了便于叙述本发明各部件或元件结构关系而确定的关系词，并非特指发明中任一部件或元件，不能理解为对发明的限制。术语如“固接”、“相连”、“连接”等应做广义理解，表示可以是固定连接，也可以是一体地连接或可拆卸连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的相关科研或技术人员，可以根据具体情况确定上述术语在本发明中的具体含义，不能理解为对本发明的限制。
实施例
本发明提供了一种传感器自动对中的语音控制系统，如图1所示，应用于传感器对中设备，包括：
语音采集模块，所述语音采集模块用于接收语音控制指令。
语音识别模块，所述语音识别模块与所述语音采集模块连接，所述语音识别模块用于对所述语音控制指令进行识别，并生成识别结果。
控制模块，所述控制模块分别与所述采集模块和所述语音识别模块连接，所述控制模块用于根据所述语音识别模块的识别结果生成控制指令，并控制传感器对中设备进行自动对中。
语音确认模块，所述确认模块与所述控制模块连接，所述语音确认模块用于根据所述控制指令发出语音通知，并将接收到的确认指令传输至所述控制模块。
本发明通过语音的空间传递，解决了必须要触控才能达到控制传感器对中设备的目的。
在本申请的一些实施例中，所述语音采集模块接收语音控制指令，包括：
所述语音采集模块内设置有语音特征词。
当检测到所述语音特征词时，所述语音采集模块开始接收语音控制指令。
若没有检测到所述语音特征词时，所述语音采集模块不接收语音控制指令。
在本实施例中，所述语音特征词指特定的词，如开始，准备或者其他根据需要设定的词，而不是语音采集模块时时刻刻保持接收语音控制指令的状态，使语音采集设备当检测到语音特征词才开始接收控制指令。语音采集模块可以为麦克风、话筒等。用于采集语音并将这些语音数据收集后传输至语音识别模块。
在本申请的一些实施例中，所述语音控制系统内预设有控制指令库，所述控制指令库包括若干文字指令，所述文字指令设置有对应的传感器对中设备的操作控制。
在本实施例中，设置有控制指令库，便于后续对接收到的语音控制指令进行核对，保证语音控制指令的正确执行。
在本申请的一些实施例中，所述语音识别模块对所述语音控制指令进行识别，并生成识别结果，包括：
对所述语音控制指令进行声纹识别，若声音来源可信，则对所述语音控制指令进行文本识别，生成文字指令。
基于所述控制指令库，根据所述文字指令确定所述语音控制指令是否符合规定。
在本实施例中，对语音控制指令进行文本识别时，也要基于控制指令库，并将生成的文字指令与控制指令库中的文字指令进行一一对比，确定是否符合规定。
在本申请的一些实施例中，对所述语音控制指令进行声纹识别，包括：
所述语音识别模块内预设有声纹信息库，所述声纹信息库包括若干用户声纹信息。
基于所述声纹信息库，根据声纹识别算法确定所述语音控制指令的声纹信息的声纹匹配值。
根据所述声纹匹配值确定所述语音控制指令的声音来源可信度。
在本实施例中，声纹信息库中包含的用户声纹信息，为可以操作设备的操作人员的声纹信息，保证语音控制指令来源的可靠性，而不是任何一人都可操作设备。本发明中声纹识别算法是一种生物特征识别技术，它利用算法和神经网络模型，让机器能够从音频信号中识别出不同人说话的声音。和指纹识别、人脸识别一样，声纹识别也是生物特征识别技术的一种。
在声纹识别中，大部分情况是二分类问题，这里线性判别分析（LDA）的作用是将原始高维特征数据降维到一维，这样每一个样本特征向量映射为一维上的一个点，这个点的数值表示该点到原点的距离。当一个说话人有很多语音时，表现为这些语音在说话人空间中聚集为一簇。如果这些语音收到信道的影响，那么就表现为这个说话人的语音的方差很大。然后，LDA尝试着找到一个新的方向，将原来的所有数据投影到这个方向，使得在这个方向中同一说话人的数据具有最小的类内方差，同时不同说话人之间的距离尽量大。这样，就达到减小信道差异的影响了。
在本申请的一些实施例中，公开了确定声音来源可信度的办法，所述语音识别模块内设置有预设声纹匹配值矩阵P0，设定P0（P1，P2，P3，P4），其中，P1为第一预设声纹匹配值，P2为第二预设声纹匹配值，P3为第三预设声纹匹配值，P4为第四预设声纹匹配值，且P1＜P2＜P3＜P4。
预设声音可信度矩阵R0，设定R0（R1，R2，R3，R4），其中，R1为第一预设声音可信度，R2为第二预设声音可信度，R3为第三预设声音可信度，R4为第四预设声音可信度，且R1＜R2＜R3＜R4。
确定所述语音控制指令的声纹信息的声纹匹配值p，根据所述声纹匹配值与各预设声纹匹配值之间的关系设定所述语音控制指令的声音来源可信度。
当p＜P1时，设定所述第一预设声音可信度R1作为所述语音控制指令的声音来源可信度。
当P1≤p＜P2时，设定所述第二预设声音可信度R2作为所述语音控制指令的声音来源可信度。
当P2≤p＜P3时，设定所述第三预设声音可信度R3作为所述语音控制指令的声音来源可信度。
当P3≤p＜P4时，设定所述第四预设声音可信度R4作为所述语音控制指令的声音来源可信度。
在本申请的一些实施例中，基于所述控制指令库，根据所述文字指令确定所述语音控制指令是否符合规定，包括：
若所述文字指令与所述控制指令库内存储的文字指令相匹配，则确定所述语音控制指令符合规定，并将所述文字指令传输至所述控制模块。
若所述文字指令与所述控制指令库内存储的文字指令不匹配，则确定所述语音控制指令不符合规定，并将识别错误信号传输至所述控制模块。
在本实施例中，因控制指令库中包括文字指令，若语音识别模块生成的文字指令与控制指令库中的能够匹配，说明接收的语音控制指令是正确的，也就是说文字指令与控制指令库内存储的文字指令相匹配，那么就可以把这个文字指令传输至控制模块了。
在本申请的一些实施例中，所述控制模块根据所述语音识别模块的识别结果生成控制指令，包括：
若所述控制模块接收到文字指令，则根据所述控制指令库确定对应的传感器对中设备的操作控制。
若所述控制模块接收到识别错误信号，则不对传感器对中设备进行控制。
在本实施例中，控制模块接收到文字指令，说明操作人员发出了正确的语音控制指令，那么，就需要控制模块控制传感器对中设备进行相关操作，若接收到识别错误信号，那么控制模块则不进行操作。
在本申请的一些实施例中，所述语音确认模块根据所述控制指令发出语音通知，并将接收到的确认指令传输至所述控制模块，包括：
若所述语音确认模块若接收到所述控制指令，则发出是否确认的语音通知，并接收确认指令。
若所述语音确认模块未接收到所述控制指令，则发出未接收到语音控制指令的语音通知。
在本实施例中，语音确定模块用于确认是否进行对传感器对中设备的控制。语音确定模块既可以发出语音通知，也可以接收相应的指令。
在本申请的一些实施例中，所述控制模块控制所述传感器对中设备进行自动对中之前，还包括：根据所述语音确认模块的确认指令确定是否控制所述传感器对中设备进行自动对中。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其进行限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而这些修改或者等同替换亦不能使修改后的技术方案脱离本发明技术方案的精神和范围。
上述实施例提供的系统，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，在实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块来完成，即将本发明实施例中的模块或者步骤再分解或者组合，例如，上述实施例的模块可以合并为一个模块，也可以进一步拆分成多个子模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。对于本发明实施例中涉及的模块、步骤的名称，仅仅是为了区分各个模块或者步骤，不视为对本发明的不当限定。
本领域技术人员应该能够意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的模块、方法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，软件模块、方法步骤对应的程序可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。为了清楚地说明电子硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以电子硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。本领域技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
Claims (10)
1.一种传感器自动对中的语音控制系统，其特征在于，应用于传感器对中设备，包括：
语音采集模块，所述语音采集模块用于接收语音控制指令；
语音识别模块，所述语音识别模块与所述语音采集模块连接，所述语音识别模块用于对所述语音控制指令进行识别，并生成识别结果；
控制模块，所述控制模块分别与所述采集模块和所述语音识别模块连接，所述控制模块用于根据所述语音识别模块的识别结果生成控制指令，并控制传感器对中设备进行自动对中；
语音确认模块，所述确认模块与所述控制模块连接，所述语音确认模块用于根据所述控制指令发出语音通知，并将接收到的确认指令传输至所述控制模块。
2.根据权利要求1所述的一种传感器自动对中的语音控制系统，其特征在于，所述语音采集模块接收语音控制指令，包括：
所述语音采集模块内设置有语音特征词；
当检测到所述语音特征词时，所述语音采集模块开始接收语音控制指令；
若没有检测到所述语音特征词时，所述语音采集模块不接收语音控制指令。
3.根据权利要求1所述的一种传感器自动对中的语音控制系统，其特征在于，所述语音控制系统内预设有控制指令库，所述控制指令库包括若干文字指令，所述文字指令设置有对应的传感器对中设备的操作控制。
4.根据权利要求3所述的一种传感器自动对中的语音控制系统，其特征在于，所述语音识别模块对所述语音控制指令进行识别，并生成识别结果，包括：
对所述语音控制指令进行声纹识别，若声音来源可信，则对所述语音控制指令进行文本识别，生成文字指令；
基于所述控制指令库，根据所述文字指令确定所述语音控制指令是否符合规定。
5.根据权利要求4所述的一种传感器自动对中的语音控制系统，其特征在于，对所述语音控制指令进行声纹识别，包括：
所述语音识别模块内预设有声纹信息库，所述声纹信息库包括若干用户声纹信息；
基于所述声纹信息库，根据声纹识别算法确定所述语音控制指令的声纹信息的声纹匹配值；
根据所述声纹匹配值确定所述语音控制指令的声音来源可信度。
6.根据权利要求5所述的一种传感器自动对中的语音控制系统，其特征在于，所述语音识别模块内设置有预设声纹匹配值矩阵P0，设定P0（P1，P2，P3，P4），其中，P1为第一预设声纹匹配值，P2为第二预设声纹匹配值，P3为第三预设声纹匹配值，P4为第四预设声纹匹配值，且P1＜P2＜P3＜P4；
预设声音可信度矩阵R0，设定R0（R1，R2，R3，R4），其中，R1为第一预设声音可信度，R2为第二预设声音可信度，R3为第三预设声音可信度，R4为第四预设声音可信度，且R1＜R2＜R3＜R4；
确定所述语音控制指令的声纹信息的声纹匹配值p，根据所述声纹匹配值与各预设声纹匹配值之间的关系设定所述语音控制指令的声音来源可信度；
当p＜P1时，设定所述第一预设声音可信度R1作为所述语音控制指令的声音来源可信度；
当P1≤p＜P2时，设定所述第二预设声音可信度R2作为所述语音控制指令的声音来源可信度；
当P2≤p＜P3时，设定所述第三预设声音可信度R3作为所述语音控制指令的声音来源可信度；
当P3≤p＜P4时，设定所述第四预设声音可信度R4作为所述语音控制指令的声音来源可信度。
7.根据权利要求4所述的一种传感器自动对中的语音控制系统，其特征在于，基于所述控制指令库，根据所述文字指令确定所述语音控制指令是否符合规定，包括：
若所述文字指令与所述控制指令库内存储的文字指令相匹配，则确定所述语音控制指令符合规定，并将所述文字指令传输至所述控制模块；
若所述文字指令与所述控制指令库内存储的文字指令不匹配，则确定所述语音控制指令不符合规定，并将识别错误信号传输至所述控制模块。
8.根据权利要求3所述的一种传感器自动对中的语音控制系统，其特征在于，所述控制模块根据所述语音识别模块的识别结果生成控制指令，包括：
若所述控制模块接收到文字指令，则根据所述控制指令库确定对应的传感器对中设备的操作控制；
若所述控制模块接收到识别错误信号，则不对传感器对中设备进行控制。
9.根据权利要求1所述的一种传感器自动对中的语音控制系统，其特征在于，所述语音确认模块根据所述控制指令发出语音通知，并将接收到的确认指令传输至所述控制模块，包括：
若所述语音确认模块若接收到所述控制指令，则发出是否确认的语音通知，并接收确认指令；
若所述语音确认模块未接收到所述控制指令，则发出未接收到语音控制指令的语音通知。
10.根据权利要求1所述的一种传感器自动对中的语音控制系统，其特征在于，所述控制模块控制所述传感器对中设备进行自动对中之前，还包括：根据所述语音确认模块的确认指令确定是否控制所述传感器对中设备进行自动对中。
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