本发明涉及医疗器械领域，尤其涉及一种自适应声音屏蔽方法。
背景技术：
对于声音敏感型的人员来说，睡眠环境中如果经常出现声音干扰，则将一直保持在很难入睡的状态下，因此，很多声音屏蔽设备相继被开发，用于在睡眠环境下帮助声音敏感型的人员快速进入睡眠，避免进入失眠状态的困境。
然而，由于现实中各种声音干扰源类型不同，生成的各种干扰声音也完全不同，而当前的声音屏蔽设备设计原理较为粗糙，采用屏蔽的信号是固定，导致无法适应各种复杂的睡眠环境，使得声音屏蔽效果不佳，无法满足各种类型人员的需求，因此，需要一种自适应的声音屏蔽机制，能够满足各类声音敏感型的人员的需求。
技术实现要素：
为了解决上述问题，本发明提供了一种自适应声音屏蔽方法，能够对现场的变化剧烈程度超限的声音信号进行检测，并制定相对应的声音抵消模式进行处理，以提高安静睡眠环境的稳定性，其中，尤为关键的是，建立了基于物理检测模式和图像检测模式的睡眠人员动作幅度的双模式检测机制，实现对睡眠人员当前状态的准确识别，为后续的声音屏蔽提供相关的参考数据。
根据本发明的一方面，提供了一种自适应声音屏蔽方法，所述方法包括：
使用触动传感设备，设置在睡眠人员身上，用于检测在预设时间间隔内睡眠人员动作幅度超过限量的动作的次数，以作为触动总次数输出；
使用计时设备，设置在所述触动传感设备附近，用于为所述触动传感设备提供计时操作；
使用mmc存储设备，设置在所述触动传感设备附近，用于存储预设次数阈值；
使用第一状态识别设备，分别与所述触动传感设备和所述mmc存储设备连接，用于在所述触动总次数大于等于所述预设次数阈值时，发出第一浅睡识别信号，还用于在所述触动总次数大于所述预设次数阈值时，发出第一熟睡识别信号，
使用室内采集设备，设置在墙顶中央，用于面对睡眠人员方向进行睡眠人员图像采集，以获得并输出多帧睡眠人员图像；
使用数据提取设备，与所述室内采集设备连接，用于接收多帧睡眠人员图像，对每一帧睡眠人员图像执行以下处理：对每一帧睡眠人员图像进行分块处理以获得多个相同大小的图像块，检测每一个图像块相对于周围图像块的剧变程度，将剧变程度超过限量的一个或多个图像块作为一个或多个待检测块输出；其中，所述数据提取设备针对每一个待检测块执行以下检测操作：获取所述待检测块中每一个像素点的y分量、u分量和v分量，确定每一个像素点的y分量、u分量和v分量的乘积以作为每一个像素点的乘积特征值，当某一个像素点的乘积特征值偏离其周围各个像素点的乘积特征值均值超过预设偏离阈值时，确定所述像素点为剧变像素点，输出所述待检测块中的剧变像素点的数量；
使用图像鉴别设备，与所述数据提取设备连接，针对每一帧睡眠人员图像，累计其中各个待检测块的剧变像素点的数量以获得所述睡眠人员图像的剧变像素点总数，当所述睡眠人员图像的剧变像素点总数大于等于预设数量阈值时，确定所述睡眠人员图像为故障图像，否则，确定所述睡眠人员图像为非故障图像。
因此，本发明至少具备以下几个重要发明点：
(1)采用yuv颜色空间的像素点检测机制，实现对待鉴别图像的高精度故障检测，以避免后续对故障图像进行不必要的识别处理，进一步提高图像识别的准确性；
(2)建立了基于物理检测模式和图像检测模式的睡眠人员动作幅度的双模式检测机制，提高了睡眠人员当前状态的检测精度；
(3)采用与当前变化剧烈程度超限的声音信号相反波形的声音信号对当前变化剧烈程度超限的声音信号进行声音抵消处理，保证了夜间环境下的噪音定向屏蔽效果。
附图说明
以下将结合附图对本发明的实施方案进行描述，其中：
图1为根据本发明实施方案示出的自适应声音屏蔽系统的声音屏蔽设备的结构示意图。
具体实施方式
下面将参照附图对本发明的自适应声音屏蔽方法的实施方案进行详细说明。
由于当前的声音屏蔽设备都是定制的，自适应能力差，只能应对一些主要类型的干扰声音，而无法应对各种干扰声音，而现实的睡眠环境会出现各种情况，如果一旦睡眠环境较为复杂，或者出现了当前的声音屏蔽设备无法克服的干扰声音类型，则当前的声音屏蔽设备将无所适从。
为了克服上述不足，本发明搭建了一种自适应声音屏蔽方法，能够提供稳定的、安静的睡眠环境，满足各类声音敏感型人员对睡眠环境的需求。
根据本发明实施方案的自适应声音屏蔽系统包括：
触动传感设备，设置在睡眠人员身上，用于检测在预设时间间隔内睡眠人员动作幅度超过限量的动作的次数，以作为触动总次数输出；
计时设备，设置在所述触动传感设备附近，用于为所述触动传感设备提供计时操作；
mmc存储设备，设置在所述触动传感设备附近，用于存储预设次数阈值；
第一状态识别设备，分别与所述触动传感设备和所述mmc存储设备连接，用于在所述触动总次数大于等于所述预设次数阈值时，发出第一浅睡识别信号，还用于在所述触动总次数大于所述预设次数阈值时，发出第一熟睡识别信号，
室内采集设备，设置在墙顶中央，用于面对睡眠人员方向进行睡眠人员图像采集，以获得并输出多帧睡眠人员图像；
数据提取设备，与所述室内采集设备连接，用于接收多帧睡眠人员图像，对每一帧睡眠人员图像执行以下处理：对每一帧睡眠人员图像进行分块处理以获得多个相同大小的图像块，检测每一个图像块相对于周围图像块的剧变程度，将剧变程度超过限量的一个或多个图像块作为一个或多个待检测块输出；其中，所述数据提取设备针对每一个待检测块执行以下检测操作：获取所述待检测块中每一个像素点的y分量、u分量和v分量，确定每一个像素点的y分量、u分量和v分量的乘积以作为每一个像素点的乘积特征值，当某一个像素点的乘积特征值偏离其周围各个像素点的乘积特征值均值超过预设偏离阈值时，确定所述像素点为剧变像素点，输出所述待检测块中的剧变像素点的数量；
图像鉴别设备，与所述数据提取设备连接，针对每一帧睡眠人员图像，累计其中各个待检测块的剧变像素点的数量以获得所述睡眠人员图像的剧变像素点总数，当所述睡眠人员图像的剧变像素点总数大于等于预设数量阈值时，确定所述睡眠人员图像为故障图像，否则，确定所述睡眠人员图像为非故障图像；
第二状态识别设备，分别与所述图像鉴别设备、所述计时设备和所述室内采集设备连接，用于接收所述多帧睡眠人员图像，从所述多帧睡眠人员图像中排除各个故障图像以获得剩余多个图像帧，并基于所述剩余多个图像帧对睡眠人员进行运动幅度分析，以在预设时间间隔内睡眠人员存在运动幅度超过限量的情况时，发出第二浅睡识别信号，还用于在预设时间间隔内睡眠人员不存在运动幅度超过限量的情况时，发出第二熟睡识别信号；
屏蔽启动设备，分别与所述第一状态识别设备和所述第二状态识别设备连接，用于在接收到所述第一浅睡识别信号且接收到所述第二浅睡识别信号时，控制声音屏蔽设备进入自动屏蔽模式，还用于在接收到所述第一深睡识别信号或接收到所述第二深睡识别信号时，控制声音屏蔽设备退出自动屏蔽模式；
声音屏蔽设备，与所述屏蔽启动设备连接，用于在自动屏蔽模式下执行以下操作：对当前变化剧烈程度超限的声音信号进行检测，对当前变化剧烈程度超限的声音信号进行定向屏蔽处理；
其中，在所述声音屏蔽设备中，对当前变化剧烈程度超限的声音信号进行定向屏蔽处理包括：采用与当前变化剧烈程度超限的声音信号相反波形的声音信号对当前变化剧烈程度超限的声音信号进行声音抵消处理。
接着，继续对本发明的自适应声音屏蔽系统的具体结构进行进一步的说明。
在所述自适应声音屏蔽系统中：
如图1所示，所述声音屏蔽设备可被设置在用户耳内，可以包括仪表盒5、左右连接线3和4、塞体1和塞体控制部2，塞体1和塞体控制部2在左右侧各有一组。
所述声音屏蔽设备包括声音发生器，用于生成与当前变化剧烈程度超限的声音信号相反波形的声音信号。
在所述自适应声音屏蔽系统中：
所述声音屏蔽设备包括声音检测器，用于对当前变化剧烈程度超限的声音信号进行检测。
所述自适应声音屏蔽系统中还可以包括：
窗体驱动设备，分别与所述第一状态识别设备和所述第二状态识别设备连接；
其中，所述窗体驱动设备用于在接收到所述第一浅睡识别信号且接收到所述第二浅睡识别信号时，自动驱动窗体进行关窗操作。
以及，在所述自适应声音屏蔽系统中：
所述窗体驱动设备还用于在接收到所述第一深睡识别信号或接收到所述第二深睡识别信号时，自动驱动窗体进行开窗操作。
根据本发明实施方案的自适应声音屏蔽方法包括：
使用触动传感设备，设置在睡眠人员身上，用于检测在预设时间间隔内睡眠人员动作幅度超过限量的动作的次数，以作为触动总次数输出；
使用计时设备，设置在所述触动传感设备附近，用于为所述触动传感设备提供计时操作；
使用mmc存储设备，设置在所述触动传感设备附近，用于存储预设次数阈值；
使用第一状态识别设备，分别与所述触动传感设备和所述mmc存储设备连接，用于在所述触动总次数大于等于所述预设次数阈值时，发出第一浅睡识别信号，还用于在所述触动总次数大于所述预设次数阈值时，发出第一熟睡识别信号，
使用室内采集设备，设置在墙顶中央，用于面对睡眠人员方向进行睡眠人员图像采集，以获得并输出多帧睡眠人员图像；
使用数据提取设备，与所述室内采集设备连接，用于接收多帧睡眠人员图像，对每一帧睡眠人员图像执行以下处理：对每一帧睡眠人员图像进行分块处理以获得多个相同大小的图像块，检测每一个图像块相对于周围图像块的剧变程度，将剧变程度超过限量的一个或多个图像块作为一个或多个待检测块输出；其中，所述数据提取设备针对每一个待检测块执行以下检测操作：获取所述待检测块中每一个像素点的y分量、u分量和v分量，确定每一个像素点的y分量、u分量和v分量的乘积以作为每一个像素点的乘积特征值，当某一个像素点的乘积特征值偏离其周围各个像素点的乘积特征值均值超过预设偏离阈值时，确定所述像素点为剧变像素点，输出所述待检测块中的剧变像素点的数量；
使用图像鉴别设备，与所述数据提取设备连接，针对每一帧睡眠人员图像，累计其中各个待检测块的剧变像素点的数量以获得所述睡眠人员图像的剧变像素点总数，当所述睡眠人员图像的剧变像素点总数大于等于预设数量阈值时，确定所述睡眠人员图像为故障图像，否则，确定所述睡眠人员图像为非故障图像；
使用第二状态识别设备，分别与所述图像鉴别设备、所述计时设备和所述室内采集设备连接，用于接收所述多帧睡眠人员图像，从所述多帧睡眠人员图像中排除各个故障图像以获得剩余多个图像帧，并基于所述剩余多个图像帧对睡眠人员进行运动幅度分析，以在预设时间间隔内睡眠人员存在运动幅度超过限量的情况时，发出第二浅睡识别信号，还用于在预设时间间隔内睡眠人员不存在运动幅度超过限量的情况时，发出第二熟睡识别信号；
使用屏蔽启动设备，分别与所述第一状态识别设备和所述第二状态识别设备连接，用于在接收到所述第一浅睡识别信号且接收到所述第二浅睡识别信号时，控制声音屏蔽设备进入自动屏蔽模式，还用于在接收到所述第一深睡识别信号或接收到所述第二深睡识别信号时，控制声音屏蔽设备退出自动屏蔽模式；
使用声音屏蔽设备，与所述屏蔽启动设备连接，用于在自动屏蔽模式下执行以下操作：对当前变化剧烈程度超限的声音信号进行检测，对当前变化剧烈程度超限的声音信号进行定向屏蔽处理；
其中，在所述声音屏蔽设备中，对当前变化剧烈程度超限的声音信号进行定向屏蔽处理包括：采用与当前变化剧烈程度超限的声音信号相反波形的声音信号对当前变化剧烈程度超限的声音信号进行声音抵消处理。
接着，继续对本发明的自适应声音屏蔽方法的具体步骤进行进一步的说明。
所述自适应声音屏蔽方法中：
所述声音屏蔽设备可被设置在用户耳内，所述声音屏蔽设备包括声音发生器，用于生成与当前变化剧烈程度超限的声音信号相反波形的声音信号。
所述自适应声音屏蔽方法中：
所述声音屏蔽设备包括声音检测器，用于对当前变化剧烈程度超限的声音信号进行检测。
所述自适应声音屏蔽方法还可以包括：
使用窗体驱动设备，分别与所述第一状态识别设备和所述第二状态识别设备连接；
其中，所述窗体驱动设备用于在接收到所述第一浅睡识别信号且接收到所述第二浅睡识别信号时，自动驱动窗体进行关窗操作。
所述自适应声音屏蔽方法中：
所述窗体驱动设备还用于在接收到所述第一深睡识别信号或接收到所述第二深睡识别信号时，自动驱动窗体进行开窗操作。
另外，所述自适应声音屏蔽方法中，所述触动传感设备包括模数转换器，用于将接收到的睡眠人员的动作幅度的模拟量转换为数字量，所述模数转换器为16位转换器。
模数转换器即a/d转换器，或简称adc，通常是指一个将模拟信号转变为数字信号的电子元件。通常的模数转换器是将一个输入电压信号转换为一个输出的数字信号。由于数字信号本身不具有实际意义，仅仅表示一个相对大小。故任何一个模数转换器都需要一个参考模拟量作为转换的标准，比较常见的参考标准为最大的可转换信号大小。而输出的数字量则表示输入信号相对于参考信号的大小。
模拟数字转换器的分辨率是指，对于允许范围内的模拟信号，它能输出离散数字信号值的个数。这些信号值通常用二进制数来存储，因此分辨率经常用比特作为单位，且这些离散值的个数是2的幂指数。例如，一个具有8位分辨率的模拟数字转换器可以将模拟信号编码成256个不同的离散值(因为2^8＝256)，从0到255(即无符号整数)或从-128到127(即带符号整数)，至于使用哪一种，则取决于具体的应用。
采用本发明的自适应声音屏蔽方法，针对现有技术中睡眠环境难以保持稳定的技术问题，首先，采用yuv颜色空间的像素点检测机制，实现对待鉴别图像的高精度故障检测，以避免后续对故障图像进行不必要的识别处理，进一步提高图像识别的准确性，其次，建立了基于物理检测模式和图像检测模式的睡眠人员动作幅度的双模式检测机制，提高了睡眠人员当前状态的检测精度，在此基础上，采用了与当前变化剧烈程度超限的声音信号相反波形的声音信号对当前变化剧烈程度超限的声音信号进行声音抵消处理，保证了夜间环境下的噪音定向屏蔽效果，从而有效地解决了上述技术问题。
可以理解的是，虽然本发明已以较佳实施例披露如上，然而上述实施例并非用以限定本发明。对于任何熟悉本领域的技术人员而言，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。