一种电梯用人脸语音识别系统及方法

技术领域

本发明属于电梯人脸语音识别技术领域，特别是涉及一种电梯用人脸语音识别系统及方法。

背景技术

电梯在现代社会越来越常见，楼层越高使用电梯的频率也就越高，传统的轿厢式电梯只存在触摸按钮和显示界面，在乘梯过程中需要手动操作按钮，但是由于疫情，呼吁广大市民减少对公共设施的手动接触，人们对无接触式呼梯、智能电梯的需求增加，而传统的电梯不能满足市场需求。

目前的智能电梯在设计过程中为了方便楼层管理需要按照实际楼层以及使用需求设计按钮数，一些私人住宅等地的电梯不能对乘梯人员的使用权限以及使用时间进行管控，并且在对物业等管理人员无法实现多权限乘梯功能，最重要的是，还是需要人工手动按动电梯才可以使用，不能实现语音呼梯功能，为此我们提出一种电梯用人脸语音识别系统及方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电梯用人脸语音识别系统及方法，解决现有的智能电梯在设计过程中为了方便楼层管理需要按照实际楼层以及使用需求设计按钮数，一些私人住宅等地的电梯不能对乘梯人员的使用权限以及使用时间进行管控，并且在对物业等管理人员无法实现多权限乘梯功能，最重要的是，还是需要人工手动按动电梯才可以使用，不能实现语音呼梯功能的问题。

为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明为一种电梯用人脸语音识别系统，包括核心板、摄像头、语音模块、显示模块、存储模块、供电模块、网络模块以及电表模块，所述核心板的信号输出端分别与显示模块输入端、存储模块输入端、网络模块输入端以及电表模块信息输出端连接，所述核心板分别与语音模块以及摄像头双向信息连接，所述核心板的信号输入端连接在供电模块的输出端上，核心板作为电梯系统的处理核心，摄像头可以捕捉以及采集乘梯人员的人脸数据信息，显示模块通过显示屏将用于使用信息显示出来，供用户了解观看；

摄像头：拍摄并采集乘梯人员的面部信息；

核心板：处理摄像头采集的面部信息，并与存储模块中存储用户的面部信息以及用户使用信息匹配；

语音模块：向乘梯人员发出提示核心板匹配结果，以及与乘梯人员进行人机交互；

显示模块：用于对用户显示核心板匹配结果。

优选的，所述语音模块还包括麦克风和喇叭，所述麦克风的输出端与语音模块的输入端连接，所述语音模块的输出端与喇叭的输入端连接；所述存储模块是由USB烧录机组成的，USB烧录机建立人员信息数据库，用于存储用户的人脸以及使用数据信息，麦克风用于语音输入，喇叭可以播放提示信息，从而方便用户了解自身使用电梯的时间。

优选的，所述供电模块：用于对人脸语音识别系统提供用电；所述网络模块：用于无线连接核心板与用户自身终端；所述电表模块：用于监控人脸语音识别系统的用电情况。

优选的，所述网络模块包括PHY芯片以及以太网，所述以太网与核心板之间通过PHY连接；所述电表模块包括RS485转换芯片以及RS485，所述RS485与核心板之间通过RS485转换芯片连接，PHY芯片用于发送和接收以太网的数据帧，用户可以用自己的移动终端通过以太网与电梯系统连接，从而将自身面部信息以及使用信息远程录入电梯系统中的存储模块中，RS485能在远距离条件下以及电子噪声大的环境下有效传输信号，从而了解电梯系统使用电力情况。

优选的，所述供电模块通过12V转5V电压后供电输入核心板，经过转换后变成5V电压后才能供核心板以及整体电梯系统使用。

一种电梯用人脸语音识别方法，包括以下步骤：

S1：摄像头采集用户面部信息，并通过预设的人脸识别算法分析处理后获取用户ID；

S2：核心板判断当前时段此用户是否有使用权限,若无权限则提示该乘梯人员并终止服务，若有权限则进行下一步骤；

S3：核心板判断用户是否为单楼层权限用户：

若是，单楼层用户进行楼层登记，登记结果由显示屏显示和语音提示；

若否，多楼层用户先通过语音识别获取登记楼层，再进行楼层登记，登记结果由显示屏显示和语音提示；

S4：核心板根据楼层登记信息控制电梯将用户传送到相应楼层。

优选的，面部信息采集后获取图片数据，通过人脸识别算法在人员信息数据库中搜索到与此图片数据相似度最高的底库文件的文件名，根据与用户ID相同的文件名获得用户ID，如果未曾在人员信息数据库中搜索到相关用户信息，则禁止乘梯。

优选的，根据用户ID查询人员信息数据库中该用户的使用有效期、有效时段以及该用户楼层权限信息，即该用户能够使用的楼层。

优选的，人员信息数据根据当前系统时间，判断该用户是否在使用有效期内，以及是否在使用有效时段内，若不是，显示屏显示无权限使用提示界面和对应无权限的声音提示。

优选的，单楼层用户直接向电梯系统进行楼层登记申请，多楼层用户进行语音输入，电梯系统识别用户语音输入的楼层信息后进行楼层登记申请。

本发明具有以下有益效果：

本发明通过同时使用摄像头以及麦克风来接收用户的人脸以及语音命令信息，可以更加直观方便的对用户的需求作出反应，麦克风录入用户的使用命令后，通过语音模块接收用户的语音指令，避免了用户直接接触电梯；根据电梯运行场景，结合用户信息（身份与乘梯习惯），提供主动式服务，主动（或者自动）帮用户完成目的楼层登记；提供人性化，个性化的非接触式乘梯服务，达到真正意义上的智能呼梯；通过各个用户存储的使用时间权限，实现乘梯人员的权限和时间管控，能实现乘梯人员的多权限功能；乘梯人员不再需要通过按钮来实现楼层登记和乘梯，既能实现电梯轿厢内COP的面积变小，又能保证乘梯人员之间的相对隔离，确保乘梯人员的人身安全。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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为本发明一种电梯用人脸语音识别系统的电气原理图；

图2为本发明一种电梯用人脸语音识别方法的流程图。

具体实施方式

为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”“前端”、“后端”、“两端”、“一端”、“另一端”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”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”、“设置有”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，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，可以是两个元件内部的连通。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。

本发明为一种电梯用人脸语音识别系统，包括核心板、摄像头、语音模块、显示模块、存储模块、供电模块、网络模块以及电表模块，所述核心板的信号输出端分别与显示模块输入端、存储模块输入端、网络模块输入端以及电表模块信息输出端连接，所述核心板分别与语音模块以及摄像头双向信息连接，所述核心板的信号输入端连接在供电模块的输出端上，核心板作为电梯系统的处理核心，摄像头可以捕捉以及采集乘梯人员的人脸数据信息，显示模块通过显示屏将用于使用信息显示出来，供用户了解观看；

摄像头：拍摄并采集乘梯人员的面部信息；

核心板：处理摄像头采集的面部信息，并与存储模块中存储用户的面部信息以及用户使用信息匹配；

语音模块：向乘梯人员发出提示核心板匹配结果，以及与乘梯人员进行人机交互；

显示模块：用于对用户显示核心板匹配结果。

所述语音模块还包括麦克风和喇叭，所述麦克风的输出端与语音模块的输入端连接，所述语音模块的输出端与喇叭的输入端连接；所述存储模块是由USB烧录机组成的，USB烧录机建立人员信息数据库，用于存储用户的人脸以及使用数据信息，麦克风用于语音输入，喇叭可以播放提示信息，从而方便用户了解自身使用电梯的时间。

所述供电模块：用于对人脸语音识别系统提供用电；所述网络模块：用于无线连接核心板与用户自身终端；所述电表模块：用于监控人脸语音识别系统的用电情况。

所述网络模块包括PHY芯片以及以太网，所述以太网与核心板之间通过PHY连接；所述电表模块包括RS485转换芯片以及RS485，所述RS485与核心板之间通过RS485转换芯片连接，PHY芯片用于发送和接收以太网的数据帧，用户可以用自己的移动终端通过以太网与电梯系统连接，从而将自身面部信息以及使用信息远程录入电梯系统中的存储模块中，RS485能在远距离条件下以及电子噪声大的环境下有效传输信号，从而了解电梯系统使用电力情况。

所述供电模块通过12V转5V电压后供电输入核心板，经过转换后变成5V电压后才能供核心板以及整体电梯系统使用。

一种电梯用人脸语音识别方法，包括以下步骤：

S1：摄像头采集用户面部信息，并通过预设的人脸识别算法分析处理后获取用户ID；

S2：核心板判断当前时段此用户是否有使用权限,若无权限则提示该乘梯人员并终止服务，若有权限则进行下一步骤；

S3：核心板判断用户是否为单楼层权限用户：

若是，单楼层用户进行楼层登记，登记结果由显示屏显示和语音提示；

若否，多楼层用户先通过语音识别获取登记楼层，再进行楼层登记，登记结果由显示屏显示和语音提示；

S4：核心板根据楼层登记信息控制电梯将用户传送到相应楼层。

面部信息采集后获取图片数据，通过人脸识别算法在人员信息数据库中搜索到与此图片数据相似度最高的底库文件的文件名，根据与用户ID相同的文件名获得用户ID，如果未曾在人员信息数据库中搜索到相关用户信息，则禁止乘梯。

根据用户ID查询人员信息数据库中该用户的使用有效期、有效时段以及该用户楼层权限信息，即该用户能够使用的楼层。

人员信息数据根据当前系统时间，判断该用户是否在使用有效期内，以及是否在使用有效时段内，若不是，显示屏显示无权限使用提示界面和对应无权限的声音提示。

单楼层用户直接向电梯系统进行楼层登记申请，多楼层用户进行语音输入，电梯系统识别用户语音输入的楼层信息后进行楼层登记申请。

在人员使用时，用户刷脸后，摄像头获取图片数据经过人脸识别算法获取到相似度最高的底库文件的文件名，通过文件名获得用户ID，根据用户ID查设备的人员信息数据库获取到用户的有效期、有效时段及楼层权限信息；设备获取当前系统时间判断当前时间是否在有效期内和是否在有效时段内；如此用户不在有效期内或不在有效时段内，显示屏显示无权限提示界面和对应的声音提示；如果此用户是单楼层权限用户，直接向电梯系统进行楼层登记申请；如果此用户是多楼层权限用户，等待用户语音输入，当识别出用户的语音输入的楼层信息后进行楼层登记申请；与电梯系统交互后显示登记结果及给出相应的语音提示。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。