基于动态时间规整技术的声控门系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于声控产品技术领域，特别是一种基于动态时间规整技术的声控门系统。
【背景技术】
[0002]人们仅仅通过手动方式开门，在很多情况下均存在不便状况，需要一种自动装置控制门的开关，这样将给人们的生活带来极大的方便。目前，语音识别技术经过全球半个多世纪的研究，已经发展到了实用阶段，利用语音识别系统将人的声音信号变成一种命令传输到信号处理系统中，在其中转化为电信号后，由开锁装置接受电信号，实施开锁动作以成为可能，特别是基于动态时间规整技术(DTW)下的孤立词语音识别系统，已经相当完备，因此研发出一种基于动态时间规整技术的声控门将显得十分必要。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是针对现有技术的不足，而提出一种基于动态时间规整技术的声控门系统。
[0004]本发明解决其技术问题是采取以下技术方案实现的:
[0005]—种基于动态时间规整技术的声控门系统，该系统包括用于声音采集的声音采集模块，声音采集模块将采集到的声音信号传递给语音识别系统，语音识别系统将识别结果发送至数字信号处理系统，数字信号处理系统输出开门信号给开锁系统，开锁系统接到信号后电磁铁产生磁力吸合，为开闭门系统的电动机加电，开闭门系统完成开闭门动作，
[0006]其中，所述声首米集模块米用常规拾首器完成声首米集；
[0007]其中，所述语音识别系统，包括有:
[0008](I)预处理模块:对输入的原始语音信号进行处理，滤除掉背景噪声，并进行语音信号的端点检测、语音分帧以及预加重处理；
[0009](2)特征提取模块:计算语音的声学特征参数，提取出反映信号特征的关键特征矢量参数；
[0010](3)训练阶段:用户输入若干次训练语音，经过预处理和特征提取后得到特征矢量参数，建立或修改训练语音的参考模式库；
[0011](4)识别阶段:将输入的语音提取特征矢量参数与参考模式库中的模式进行相似性度量比较，并结合一定的判别规则得出最终的识别结果；
[0012]其中，所述数字信号处理系统，进一步包括有依次连接的预滤波、A/D转换器、数字信号处理单元、D/A转换器及平滑滤波，输入信号经过预滤波后，通过A/D转换器将模拟信号转成数字信号，数字信号按照一定的算法处理后输出给D/A转换器，再经平滑滤波得到连续的模拟信号；
[0013]其中，开锁系统为常规的电磁铁线路系统，当数字信号处理系统输出开门的信号时，电磁铁线路将自动闭合，为开闭门系统的电动机加电，同样，当数字信号处理系统输出关门的信号后，待门完全闭合后，电磁铁线路将自动断开，从而使门关上；
[0014]其中，所述开闭门系统是由电动机带动的杠杆组构成。
[0015]而且，语音的声学特征参数包括:线性预测(LPC)参数、线谱对(LSP)参数、线性预测倒谱系数(LPCC)、梅尔倒谱系数(MFCC)、口音敏感尺度系数(ASCC)、感觉加权的线性预测(PLP)参数、动态差分参数和高阶信号谱类特征中的一种或多种。
[0016]而且，所述判别规则具体为构词规则及语法规则。
[0017]而且，其中，所述数字信号按照一定的算法处理具体为DTW算法处理。
[0018]而且，该系统还进一步包括有安全系统，安全系统采集开闭门系统中电动机的电流值，通过电流值的大小来判断电动机是否过载，一旦发生电流过载安全系统将发出信号，切断电动机电源，达到被保护电路不会被烧毁的目的。
[0019]本发明的优点和积极效果是:
[0020]本发明可以为人们的生活带来巨大的方便，从社会角度来看，现代人们的生活节奏越来越快，当人们不便于使用钥匙去实现开锁的情况下，仅通过声音就可以打开门锁，对那些忙碌的白领们，对于行动障碍的人们，对于忘记携带钥匙的情况都有巨大的功效。
【附图说明】
[0021]图1为本发明系统的模块结构图；
[0022]图2为本发明中语音识别系统的模块结构图；
[0023]图3为本发明中数字信号处理系统的模块结构图。
【具体实施方式】
[0024]以下对本发明实施做进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本发明的保护范围。
[0025]一种基于动态时间规整技术的声控门系统，如图1所示，该系统包括用于声音采集的声音采集模块，声音采集模块将采集到的声音信号传递给语音识别系统，语音识别系统将识别结果发送至数字信号处理系统，数字信号处理系统分别与开锁系统、开闭门系统及安全系统连接，发出数字信号实现安全开锁动作，完成开闭门功能，
[0026]其中，所述声首米集模块米用常规拾首器完成声首米集；
[0027]其中，所述语音识别系统，如图2所示，包括有:
[0028](I)预处理模块:对输入的原始语音信号进行处理，滤除掉背景噪声，并进行语音信号的端点检测、语音分帧以及预加重处理；
[0029](2)特征提取模块:计算语音的声学特征参数，提取出反映信号特征的关键特征矢量参数；
[0030]在本发明的具体实施中，语音的声学特征参数包括:线性预测(LPC)参数、线谱对(LSP)参数、线性预测倒谱系数(LPCC)、梅尔倒谱系数(MFCC)、口音敏感尺度系数(ASCC)、感觉加权的线性预测(PLP)参数、动态差分参数和高阶信号谱类特征中的一种或多种；
[0031](3)训练阶段:用户输入若干次训练语音，经过预处理和特征提取后得到特征矢量参数，建立或修改训练语音的参考模式库；
[0032](4)识别阶段:将输入的语音提取特征矢量参数与参考模式库中的模式进行相似性度量比较，并结合一定的判别规则得出最终的识别结果；
[0033]其中，判别规则具体为构词规则及语法规则；
[0034]其中，所述数字信号处理系统，如图3所示，进一步包括有依次连接的预滤波、A/D转换器、数字信号处理单元、D/A转换器及平滑滤波，输入信号经过预滤波后，通过A/D转换器将模拟信号转成数字信号，数字信号按照一定的算法处理后输出给D/A转换器，再经平滑滤波得到连续的模拟信号；
[0035]其中，所述一定的算法处理具体为DTW算法处理
[0036]其中，开锁系统为常规的电磁铁线路系统，当数字信号处理系统输出开门的信号时，电磁铁线路将自动闭合，产生磁力打开门锁；同样，当数字信号处理系统输出关门的信号后，待门完全闭合后，电磁铁线路将自动断开，从而使门被关上；
[0037]其中，所述开闭门系统是由电动机带动的杠杆组构成；
[0038]其中，所述安全系统采集开闭门系统中电动机的电流值，通过电流值的大小来判断电动机是否过载，一旦发生电流过载安全系统将发出信号，切断电动机电源，达到被保护电路不会被烧毁的目的。
【主权项】
1.一种基于动态时间规整技术的声控门系统，其特征在于:该系统包括用于声音采集的声音采集模块，声音采集模块将采集到的声音信号传递给语音识别系统，语音识别系统将识别结果发送至数字信号处理系统，数字信号处理系统输出开门信号给开锁系统，开锁系统接到信号后电磁铁产生磁力吸合，为开闭门系统的电动机加电，开闭门系统完成开闭门动作， 其中，所述声音采集模块采用常规拾音器完成声音采集； 其中，所述语音识别系统，包括有: (1)预处理模块:对输入的原始语音信号进行处理，滤除掉背景噪声，并进行语音信号的端点检测、语音分帧以及预加重处理； (2)特征提取模块:计算语音的声学特征参数，提取出反映信号特征的关键特征矢量参数； (3)训练阶段:用户输入若干次训练语音，经过预处理和特征提取后得到特征矢量参数，建立或修改训练语音的参考模式库； (4)识别阶段:将输入的语音提取特征矢量参数与参考模式库中的模式进行相似性度量比较，并结合一定的判别规则得出最终的识别结果； 其中，所述数字信号处理系统，进一步包括有依次连接的预滤波、A/D转换器、数字信号处理单元、D/A转换器及平滑滤波，输入信号经过预滤波后，通过A/D转换器将模拟信号转成数字信号，数字信号按照一定的算法处理后输出给D/A转换器，再经平滑滤波得到连续的模拟信号； 其中，开锁系统为常规的电磁铁线路系统，当数字信号处理系统输出开门的信号时，电磁铁线路将自动闭合，为开闭门系统的电动机加电，同样，当数字信号处理系统输出关门的信号后，待门完全闭合后，电磁铁线路将自动断开，从而使门关上； 其中，所述开闭门系统是由电动机带动的杠杆组构成。2.根据权利要求1所述的基于动态时间规整技术的声控门系统，其特征在于:语音的声学特征参数包括:线性预测参数、线谱对参数、线性预测倒谱系数、梅尔倒谱系数、口音敏感尺度系数、感觉加权的线性预测参数、动态差分参数和高阶信号谱类特征中的一种或多种。3.根据权利要求1所述的基于动态时间规整技术的声控门系统，其特征在于:所述判别规则具体为构词规则及语法规则。4.根据权利要求1所述的基于动态时间规整技术的声控门系统，其特征在于:其中，所述数字信号按照一定的算法处理具体为动态时间规整算法处理。5.根据权利要求1所述的基于动态时间规整技术的声控门系统，其特征在于:该系统还进一步包括有安全系统，安全系统采集开闭门系统中电动机的电流值，通过电流值的大小来判断电动机是否过载，一旦发生电流过载安全系统将发出信号，切断电动机电源，达到被保护电路不会被烧毁的目的。
【专利摘要】本发明涉及一种基于动态时间规整技术的声控门系统，该系统包括用于声音采集的声音采集模块，声音采集模块将采集到的声音信号传递给语音识别系统，语音识别系统将识别结果发送至数字信号处理系统，数字信号处理系统输出开门信号给开锁系统，开锁系统接到信号后电磁铁产生磁力吸合，为开闭门系统的电动机加电，开闭门系统完成开闭门动作。本发明可以为人们的生活带来巨大的方便，当人们不便于使用钥匙去实现开锁的情况下，仅通过声音就可以打开门锁，对那些忙碌的白领们，对于行动障碍的人们，对于忘记携带钥匙的情况都有巨大的功效。
【IPC分类】G10L15/26, G07C9/00
【公开号】CN105070291
【申请号】CN201510429081
【发明人】崔晨磊, 张春辉, 李海红, 刘玥, 张利霞, 王健, 郑海津
【申请人】国网天津市电力公司, 国家电网公司
【公开日】2015年11月18日
【申请日】2015年7月21日