一种基于语音识别的抽油烟机控制器、方法及存储介质

技术领域

本发明涉及语音控制技术领域，更具体的说是涉及一种基于语音识别的抽油烟机控制器、方法及存储介质。

背景技术

抽油烟机是一种净化厨房环境的厨房电器，安装在厨房炉灶上方，用于将厨房的油烟浮尘排出室外；能将炉灶燃烧的废物和烹饪过程中产生的对人体有害的油烟迅速抽走，排出室外，减少污染，净化空气，并有防毒、防爆的安全保障作用，因此抽油烟机成了每个家庭必不可少的家用电器，但是目前市面上的抽油烟机的使用方法仍以手动按键或者触屏操作为主，用手去触碰抽油烟机表面会沾染油污，给使用者带来很大的不便，随着物联网时代的到来，智能家居已经逐渐进入人们生活中，语音控制的抽油烟机走入了大众视野，但是现有的技术中，仅能对普通话进行识别，如申请号为202110241170.9的一种智能语音控制抽油烟机，其仅是通过语音控制模块完成对抽油烟机的控制，但是并未考虑若是采集到的语音信号是方言时，无法正确识别的情况，因此如何使基于语音识别的抽油烟机控制器能够正确识别方言语音信号是本领域技术人员亟需解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种基于语音识别的抽油烟机控制器、方法及存储介质，解决了上述问题。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种基于语音识别的抽油烟机控制器，包括：

采集模块：用于拾取语音指令信号；

处理模块：用于根据预设的映射关系对语音指令信号进行识别，根据识别结果生成执行指令；

输出模块：用于将执行指令分解成执行动作发送至对应的执行机构。

可选的，处理模块包括：

数据存储模块：用于存储训练好的方言转换模型和构建的数据库；

语音预处理模块，用于对语音指令信号进行信号放大、噪声去除和端点识别；

语音识别模块，用于对预处理后的语音指令信号进行识别，获得文本信息；

文本分析，用于对文本信息进行识别对比，生成执行指令。

可选的，语音预处理模块包括信号放大模块、去噪模块和端点识别模块；

信号放大模块，用于对语音指令信号进行放大，获得放大信号；

去噪模块，用于利用谱减法对放大信号进行去噪处理，获得去噪信号；

端点识别模块，用于利用双门限法确定去噪信号的端点。

可选的，语音识别模块包括语音转换模块、文本识别模块、拼音转换模块和指令识别模块；

语音转换模块，用于根据方言转换模型将语音指令信号转换为普通话语音；

文本识别模块，用于利用语音识别算法对普通话语音进行识别，获得文本数据；

拼音转换模块，用于根据预设的文本转换数据库将文本数据转换为拼音数据；

指令识别模块，用于将拼音数据与预设的指令拼音进行对比，根据相似度确定指令名称。

可选的，文本转换数据库依据已知汉字以及各汉字的拼音构建。

可选的，抽油烟机控制器还包括方言播报模块，方言播报模块包括特征获取模块和方言转换模块；

特征获取模块，用于获取地域信息、发音特征以及待播报的文本；

方言转换模块，用于对待播报的文本进行文本和语义处理，结合发音特征生成方言播报语音。

可选的，抽油烟机控制器还包括定时模块，与处理模块电性连接，用于指令迟延。

可选的，抽油烟机控制器还包括定位模块，用于获取抽油烟机的地域位置。

一种基于语音识别的抽油烟机控制方法，具体步骤为：

拾取语音指令信号；

根据预设的映射关系对语音指令信号进行识别，并根据识别结果生成执行指令；

将执行指令分解成执行动作发送至对应的执行机构。

一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有计算机执行指令，当处理器执行所述计算机执行指令时，实现语音识别的抽油烟机控制方法。

经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开了一种基于语音识别的抽油烟机控制器、方法及存储介质，具有以下有益效果：对方言语音信号进行转换并且将识别的文本数据转成拼音数据从而减少识别错误的发生，增加语音识别的准确性；并通过预处理，提高了语音识别的速度；本发明中还设有定时模块，能够实现指令迟延，便于使用。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明的系统结构示意图；

图2为本发明的方法流程示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例公开了一种基于语音识别的抽油烟机控制器，如图1所示，包括：

采集模块：用于拾取语音指令信号，其中，语音指令信号通过设置在抽油烟机上的麦克风以及设置在内部的语音采集芯片等部件进行获取，本实施例中的语音指令信号包括唤醒指令和操作指令，唤醒指令是预先设置的唤醒词，操作指令包括开启、关闭、风力调节以及定时设置等等。

在使用时，打开抽油烟机开关，采集模块开始工作，采集语音信息，将采集到的语音信息与预设的唤醒指令的标准语音信息进行对比，若相似度达到预设标准，则判定其为唤醒指令，在获得唤醒指令后，按照预设的采集时长进行语音信息采集，按照采集时间对采集的语音信息进行顺序保存。

处理模块：用于根据预设的映射关系对语音指令信号进行识别，根据识别结果生成执行指令；

输出模块：将执行指令分解成执行动作发送至对应的执行机构。

其中，处理模块包括：

数据存储模块：用于存储训练好的方言转换模型和构建的数据库，其中数据库包括文本转换数据库、动作指令库和扩充指令库；

语音预处理模块，用于对语音指令信号进行信号放大、噪声去除和端点识别；

语音识别模块，用于对预处理后的语音指令信号进行识别，获得文本信息；

文本分析，用于对文本信息进行识别对比，生成执行指令。

其中，该方言转换模型为任一地域信息对应的方言语音与标准普通话语音的映射关系的集合，具体为：根据不同地域的居民的语音数据样本的发音特征对语音数据样本进行分类，并确定出分类后的语音数据样本对应的地域信息样本，以地域信息样本和语音数据样本的发音特征对神经网络模型进行迭代训练，从而得到对应地域的方言转换模型，如川-普转换模型；或是采用多地域的训练样本对神经网络进行训练，得到可适应多地域的方言转换模型。

在语音预处理模块，首先对接收的语音指令信号进行信号放大，随后对放大的语音指令信号利用谱减法进行噪声去除，其中谱减法为：默认原始的语音指令信号的前几帧仅包含环境噪声，将前几帧的环境噪声的平均幅度谱作为噪声的幅度谱，将语音指令信号幅度谱与噪声的幅度谱的差值作为去噪后的语音指令信号，最后利用双门限法确定去噪后的语音指令信号的端点，双门限法具体为：根据历史经验，选一个较高的短时能量阈值作为第一阈值，分离出浊音区与清音区；选择一个短时过零率的阈值，将设定倍数的短时过零率的阈值作为第二阈值，分离出清音区和无音区，去除无音区后，即可获得去噪后的语音指令信号的端点。

在语音识别模块中，根据预设的现有的语音识别算法以及数据存储模块中训练好的方言转换模型对预处理后的语音指令信号进行逐字或逐段提取相互映射的标准普通话字段，即获得文本数据；随后按照预设的文本转换数据库(数据库依据已知的所有汉字以及各汉字的拼音构建)将获得文本数据对应转换为拼音；将识别出的拼音输入动作指令库中，并与存储在动作指令库的各个指令进行匹配，根据相似度匹配对应的执行指令。

其中，动作指令库根据抽油烟机的功能进行设定，本实施例中包括开启、关闭、风力调节以及调节等级、定时、报警等等指令。

例如：将识别出的拼音与动作指令库中的设定指令的拼音进行逐一对比，若是相同，则确定为对应的动作指令；若未有相同，则将其转至扩充指令库(扩充指令库由动作指令库中的动作指令的相近词语构建，并按照动作指令库中的动作指令分类存储)进行对比，若有相同，则根据相似指令与动作指令库中指令的映射关系，识别为对应的动作指令(如关闭指令在扩充指令库中可设定有关、闭、停等等；)，若是仍未识别出对应的指令，则通过语音播报装置进行指令重复请求。

当识别到关闭指令后，启动定时模块，延时到预设时间后关闭抽油烟机，由于油烟特性，需要在炉灶使用完成后一段时间后关闭抽油烟机才能排净有害气体，因此采用定时模块后能够延迟关闭抽油烟机，便于使用。

在另一实施例中，还包括语音确认，获得执行指令后，将执行指令通过语音播报装置播放，根据使用者返回的语音指令信息确定是否进行动作，如获得的执行指令为：“调高风速”，则调用调高风速的标准询问语句：“当前油烟机风速为XX，请问是要调高风速吗”，若是，则请回复：“是”，若否，请重复命令；若使用者回复为“是”，则调高风速，反之，则重新对指令进行识别。

通过语音指令信号校对，则减少语音指令信号的错误，提高了语音指令信号识别的准确性。

其中，语音播报装置可根据预先设定，选择是普通话播报还是方言播报，方言播报具体为：

当确定为方言播报时，确定使用者的地域位置并获取该地域的语音数据的发音特征，并获取待播报的文本；随后按照该地域的语音数据的发音特征，将待播报的文本换成方言语音，具体为：对待播报的文本进行分词处理、语法分析以及语义分析，随后进行韵律处理，即输出语音规划出音段特征，如音高、音长和音强等，得到方言播报语音。

在另一实施例中，利用方言转换模型，输入地域与待转换文本，即可获得方言播报语音。

在另一实施例中，抽油烟机还装有全球定位系统，用于获取该抽油烟机的定位，从而筛选出方言转换模型。

在另一实施例中，还包括与处理模块无线连接的智能终端，通过智能终端进行参数设置，如，设置唤醒词、选择对应的方言转换模型等。

本发明还包括一种基于语音识别的抽油烟机控制方法，如图2所示，具体步骤为：

拾取语音指令信号；

根据预设的映射关系对语音指令信号进行识别，并根据识别结果生成执行指令；

将执行指令分解成执行动作发送至对应的执行机构。

在使用时，打开电源，抽油烟机处于待机状态，当接收到唤醒词时，进行语音指令接收与处理，通过对方言语音进行转换和识别，获得语音指令对应的拼音数据，随后与指令拼音进行对比，从而得到指令，将指令拆解成执行动作发送至执行部件；如接收到关闭指令，则将其拆解为定时模块立即定时，定时结束后电机停止，定时模块再次定时，预设时间内没有接收到操作指令则关闭电源。

一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有计算机执行指令，当处理器执行所述计算机执行指令时，实现上述的语音识别的抽油烟机控制方法。

本发明通过对方言语音信号进行转换并且将识别的文本数据转成拼音数据从而减少识别错误的发生，增加语音识别的准确性；并通过预处理，提高了语音识别的速度；本发明中还设有定时模块，能够实现指令迟延，便于使用。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。