TWI699543B - 主動式打火機聲源辨識系統 - Google Patents

Abstract

一種主動式打火機聲源辨識系統，其包含一收音模組、一信號處理模組、一記憶體模組、一喇叭模組、一攝像頭模組與一儲存模組；其中藉由該收音模組取得一監視空間的一環境聲音，並藉由該信號處理模組進行信號處理讓該環境聲音轉換為一環境聲音信號，並於判斷該環境聲音信號符合一打火機聲音信號時，該信號處理模組通知該喇叭模組發出一警告聲音，同時該信號處理模組同步通知該攝像頭模組拍攝取得該監視空間的一監視影像，並傳送該監視影像至該儲存模組進行儲存，據此本發明於該環境聲音信號符合該打火機聲音信號時，即可第一時間保全該監視空間所發生的違規影像。

Description

主動式打火機聲源辨識系統

本發明為有關一種聲源辨識系統，尤指一種主動式打火機聲源辨識系統。

菸害防制為公共衛生相當重要的一環，以避免二手菸危害社會大眾的健康，因此在辦公室、樓梯間、走廊、公園、大眾運輸系統、醫院等等社會大眾聚集處，會禁制吸菸。

然而，對於沒有公德心的吸菸人員來說，往往會在禁止吸菸區的邊緣區域或死角處吸菸，而造成不吸菸民眾的困擾。而為了避免心存僥倖的吸菸人員，持續於禁止吸菸的區域吸菸，目前採用的辦法為提高罰鍰，並依賴環境保護局的人員不定時的巡邏來進行稽查。

在實務上，受限於人力的不足，稽查的頻率有限，且是否進行吸菸常常會有爭議，在吸菸人員不願承認，且稽查人員沒有確切的影像證據時，往往無法有效進行開罰，其進一步導致吸菸人員有僥倖的心理，而持續於禁止吸菸的區域吸菸，因而危害社會大眾的健康。

此外，在辦公室、樓梯間、走廊、公園、大眾運輸系統、醫院等等之公共區域，其亦要防制火災的發生，火災發生的原因相當的多元，其中要防治人為的玩火疏失甚至是縱火，最重要的在於火源產生的第一時間就能得知，而做出適當的處置。

本發明的主要目的，在於揭露一種可以於第一時間偵測可能的犯規行為，並同時保全該監視空間所發生的違規影像。

為達上述目的，本發明提供一種主動式打火機聲源辨識系統，其包括有一收音模組、一信號處理模組、一記憶體模組、一喇叭模組、一攝像頭模組與一儲存模組，其中該收音模組取得一監視空間的一環境聲音，而該信號處理模組連接該收音模組，且該信號處理模組取得該環境聲音，並對該環境聲音進行信號處理轉換為一環境聲音信號，該信號處理模組為對該環境聲音信號與至少一打火機聲音信號進行比對，當該信號處理模組判斷該環境聲音信號符合該至少一打火機聲音信號時，產生一開啟信號與一聲音信號；又該記憶體模組連接該信號處理模組，且該記憶體模組供該信號處理模組儲存進行信號處理時的暫態資料。

該喇叭模組連接該信號處理模組，且該信號處理模組送出該聲音信號至該喇叭模組，該喇叭模組收到該聲音信號後進行播放一警告聲音；該攝像頭模組亦連接該信號處理模組，且該信號處理模組於送出該聲音信號時，同步送出該開啟信號給該攝像頭模組，該攝像頭模組於接收到該開啟信號時，該攝像頭模組拍攝取得該監視空間的一監視影像；而該儲存模組連接該信號處理模組，該儲存模組供儲存該監視影像與該環境聲音。

據此，本發明可以主動偵測該監視空間的該環境聲音，並比對該環境聲音信號是否符合該打火機聲音信號，一旦符合，則自動開啟該攝像頭模組並同步發出警告聲音，即時取得該監視空間的該監視影像，以保全該監視空間所發生的違規影像，如抽菸、玩火等等，可作為開罰的證據，徹底杜絕人們的僥倖心理而杜絕抽菸、玩火等等行為。

有關本發明的詳細說明及技術內容，現就配合圖式說明如下：

請參閱圖1所示，為本發明一較佳實施例的系統架構圖，其為一種主動式打火機聲源辨識系統，包括有一收音模組10、一信號處理模組20、一記憶體模組30、一攝像頭模組40、一儲存模組50、一喇叭模組60與一播放模組70。

請參閱圖2所示，本發明的使用方法，系統在開始後，其包含步驟S1：取得環境聲音、步驟S2：辨識處理、步驟S3：比對處理、步驟S4：發出警告聲音與步驟S5：錄製監視影像。

請參閱圖3所示，本發明為實施於一禁止吸菸及禁止火源的場所100，如辦公室、樓梯間、走廊、公園、大眾運輸系統、醫院等等。

如圖1、圖2與圖3所示，首先為步驟S1：取得環境聲音，其為利用該收音模組10主動取得一監視空間80的一環境聲音81，該環境聲音81可能是一打火機90所產生，該收音模組10可為單一麥克風，或是為了增加收音的範圍，亦可為數個麥克風陣列。另該收音模組10的收音結構可以選自電容或微機電(MEMS)等等，只要能讓該收音模組10取得該監視空間80的該環境聲音81即可。

接著進行步驟S2：辨識處理，該信號處理模組20為連接該收音模組10，該信號處理模組20取得該環境聲音81，並進行信號處理讓該環境聲音81轉換為一環境聲音信號，而該記憶體模組30亦連接該信號處理模組20，且該記憶體模組30供該信號處理模組20儲存進行信號處理時的暫態資料，該信號處理模組20可以為ARM-Based處理元件、數位信號處理器(Digital Signal Processor)、可程式化邏輯閘陣列(FPGA)、微處理器(Microprocessor)或應用積體電路(ASIC)等等。

接著進行S3：比對處理，該信號處理模組20為對該環境聲音信號與至少一打火機聲音信號進行比對，該至少一打火機聲音信號可以為各種型式打火機的開啟聲音；當該信號處理模組20判斷該環境聲音信號符合該至少一打火機聲音信號時，產生一開啟信號與一聲音信號，並續行步驟S4。若當該信號處理模組20判斷該環境聲音信號不符合該至少一打火機聲音信號時，則回到步驟1：取得環境聲音，繼續且持續取得該監視空間80的該環境聲音81。

接著同步進行步驟S4：發出警告聲音與步驟S5：錄製監視影像，該喇叭模組60連接該信號處理模組20，當該聲音信號產生時，該信號處理模組20送出該聲音信號至該喇叭模組60，該喇叭模組60於收到該聲音信號後發出一警告聲音61，且該喇叭模組60可以為單一揚聲器，或是可以為數個揚聲器陣列，以增加該警告聲音61的有效範圍。而該攝像頭模組40亦為連接該信號處理模組20，且該信號處理模組20於送出該聲音信號時，同步送出該開啟信號給該攝像頭模組40，該攝像頭模組40於接收到該開啟信號時，該攝像頭模組40拍攝取得該監視空間80的一監視影像，該攝像頭模組40的感光元件，可以為光電耦合元件(CCD) 或互補金屬氧化物半導體(CMOS)。而該儲存模組50亦連接該信號處理模組20，該儲存模組50為供儲存該監視影像與該環境聲音81，該儲存模組50可以為選自記憶卡(MicroSD)、硬碟或USB隨身碟。

另該播放模組70為連接該信號處理模組20，該播放模組70可以為顯示器，該播放模組70供播放該監視影像與該環境聲音81，也就是說，當步驟S5：錄製監視影像完成之後，本發明可以透過該播放模組70播放該監視影像與該環境聲音81，以供即時確認該監視空間80是否發生的違規影像，如抽菸、玩火等等，可作為即時開罰的依據。

綜上所述，本發明的特點至少包含：

1.為主動式偵測，可以偵測該監視空間的該環境聲音，並比對該環境聲音信號是否符合該打火機聲音信號，一旦符合，則自動開啟該攝像頭模組，即時取得該監視空間的該監視影像。

2.可以第一時間保全該監視空間所發生的違規影像，如抽菸、玩火等等，以作為開罰的證據，徹底杜絕人們的僥倖心理。

3.於該環境聲音信號符合該打火機聲音信號時，即打火機一開始使用後，即第一時間利用該喇叭模組發出警告聲音，以即時阻斷可能的違規行為，而維護社會大眾的健康。

4. 當攝影有前、後影像遮蔽或是拍攝角度等問題，影像不易辨識抽煙或是使用打火機等違規行為，環境聲音辨識能克服此問題。

因此本發明極具進步性及符合申請發明專利的要件，爰依法提出申請，祈  鈞局早日賜准專利，實感德便。

以上已將本發明做一詳細說明，惟以上所述者，僅爲本發明的一較佳實施例而已，當不能限定本發明實施的範圍。即凡依本發明申請範圍所作的均等變化與修飾等，皆應仍屬本發明的專利涵蓋範圍內。

S1：取得環境聲音 S2：辨識處理 S3：比對處理 S4：發出警告聲音 S5：錄製監視影像 10：收音模組 20：信號處理模組 30：記憶體模組 40：攝像頭模組 50：儲存模組 60：喇叭模組 61：警告聲音 70：播放模組 80：監視空間 81：環境聲音 90：打火機 100：場所

圖1，為本發明一較佳實施例的系統架構圖。 圖2，為本發明一較佳實施例的流程圖。 圖3，為本發明一較佳實施例的實施使用示意圖。

10：收音模組 20：信號處理模組 30：記憶體模組 40：攝像頭模組 50：儲存模組 60：喇叭模組 70：播放模組

Claims (8)

1. 一種主動式打火機聲源辨識系統，其包括有： 一收音模組，該收音模組取得一監視空間的一環境聲音； 一信號處理模組，該信號處理模組連接該收音模組，該信號處理模組取得該環境聲音，並對該環境聲音進行信號處理轉換為一環境聲音信號，該信號處理模組為對該環境聲音信號與至少一打火機聲音信號進行比對，當該信號處理模組判斷該環境聲音信號符合該至少一打火機聲音信號時，產生一開啟信號與一聲音信號； 一記憶體模組，該記憶體模組連接該信號處理模組，且該記憶體模組供該信號處理模組儲存進行信號處理時的暫態資料； 一喇叭模組，該喇叭模組連接該信號處理模組，且該信號處理模組送出該聲音信號至該喇叭模組，該喇叭模組收到該聲音信號後進行播放一警告聲音； 一攝像頭模組，該攝像頭模組連接該信號處理模組，且該信號處理模組於送出該聲音信號時，同步送出該開啟信號給該攝像頭模組，該攝像頭模組於接收到該開啟信號時，該攝像頭模組拍攝取得該監視空間的一監視影像；以及 一儲存模組，該儲存模組連接該信號處理模組，該儲存模組供儲存該監視影像與該環境聲音。
2. 如申請專利範圍第1項所述之主動式打火機聲源辨識系統，其中該喇叭模組為選自單一揚聲器與數個揚聲器陣列所組成的群組。
3. 如申請專利範圍第1項所述之主動式打火機聲源辨識系統，其中更包含一播放模組，該播放模組連接該信號處理模組，該播放模組供播放該監視影像與該環境聲音。
4. 如申請專利範圍第3項所述之主動式打火機聲源辨識系統，其中該播放模組為顯示器。
5. 如申請專利範圍第1項所述之主動式打火機聲源辨識系統，其中該收音模組為選自單一麥克風與數個麥克風陣列所組成的群組，且該收音模組的收音結構為選自電容與微機電所組成的群組。
6. 如申請專利範圍第1項所述之主動式打火機聲源辨識系統，其中該信號處理模組為選自ARM-Based處理元件、數位信號處理器、可程式化邏輯閘陣列、微處理器與應用積體電路所組成的群組。
7. 如申請專利範圍第1項所述之主動式打火機聲源辨識系統，其中該攝像頭模組的感光元件為選自光電耦合元件與互補金屬氧化物半導體所組成的群組。
8. 如申請專利範圍第1項所述之主動式打火機聲源辨識系統，其中該儲存模組為選自記憶卡、硬碟與USB隨身碟所組成的群組。

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