一种学生书房用可远程监控智能语音以及照明系统技术方案

本发明专利技术涉及照明技术领域，具体涉及一种学生书房用可远程监控智能语音以及照明系统，包括照明控制电路、语音识别电路、通信电路和光信号取样电路；本发明专利技术语音信号经过数字化及滤噪处理之后，进行端点检测得到语音段。对语音段数据进行特征提取，语音信号就被转换成为了一个向量序列，作为观察值。在训练过程中，观察值用于估计HMM的参数。这些参数包括观察值的概率密度函数，及其对应的状态，状态转移概率等。光信号取样电路具有自动采样和保持，采用差分基准电压高阻抗输入，抗干扰性能好，可按比例量程校准转换范围；本发明专利技术实现语音输入识别，照明更加智能化，功能更齐全，具有很强的创造性。

A Remote Monitoring Intelligent Speech and Lighting System for Student's Study

The invention relates to the field of lighting technology, in particular to a remote monitoring intelligent voice and lighting system for student study, including lighting control circuit, speech recognition circuit, communication circuit and optical signal sampling circuit; the voice signal of the invention is digitized and processed by noise filtering, and the voice segment is obtained by endpoint detection. \u3002 After feature extraction of speech segment data, speech signal is converted into a vector sequence as observation value. During the training process, the observed values are used to estimate the parameters of HMM. These parameters include the probability density function of the observed values, the corresponding states, the transition probability of states, etc. The optical signal sampling circuit has automatic sampling and maintenance, uses differential reference voltage and high impedance input, has good anti-interference performance, and can calibrate the conversion range according to the scale range; the invention realizes speech input recognition, more intelligent lighting, more complete functions and strong creativity.

【技术实现步骤摘要】
一种学生书房用可远程监控智能语音以及照明系统
本专利技术涉及照明
，具体涉及一种学生书房用可远程监控智能语音以及照明系统。
技术介绍
智能语音，即智能语音技术，是实现人机语言的通信，包括语音识别技术（ASR）和语音合成技术（TTS）。智能语音技术的研究是以语音识别技术为开端，可以追溯到20世纪50年代。随着信息技术的发展，智能语音技术已经成为人们信息获取和沟通最便捷、最有效的手段。照明是利用各种光源照亮工作和生活场所或个别物体的措施。利用太阳和天空光的称“天然采光”；利用人工光源的称“人工照明”。照明的首要目的是创造良好的可见度和舒适愉快的环境。书房，又称家庭工作室，是作为阅读、书写以及业余学习、研究、工作的空间。特别是从事文教、科技、艺术工作者必备的活动空间。书房，是人们结束一天工作之后再次回到办公环境的一个场所。因此，它既是办公室的延伸，又是家庭生活的一部分。书房的双重性使其在家庭环境中处于一种独特的地位。在专利号为CN201621343164的专利文件中，公开了一种语音控制照明系统，所述系统包括拾音装置、控制装置和照明装置，拾音装置用于采集语音信号，控制装置包括语音识别芯片、处理器、存储单元、FPGA芯片、照明控制电路单元和电源单元，控制装置用于从接收到的语音信号中识别出语音控制信号，并将语音控制信号解析成控制指令，照明装置用于在照明控制电路的控制下发出照明光。本专利技术实施例提供的语音控制照明系统，可以适用于家庭等私人场所，实现照明装置智能控制，降低能耗，而且通过语音方式控制，更符合人们的交互习惯，操作简单。上述专利文件可以适用于家庭等私人场所，实现照明装置智能控制，降低能耗，但是对于如何提供一种结构简单，实现语音输入识别，照明更加智能化，安全性能更高，功能更齐全的学生书房用可远程监控智能语音以及照明系统缺少技术性解决方案。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术公开了一种学生书房用可远程监控智能语音以及照明系统，用于解决如何提供一种结构简单，实现语音输入识别，照明更加智能化，安全性能更高，功能更齐全的学生书房用可远程监控智能语音以及照明系统的问题。本专利技术通过以下技术方案予以实现：一种学生书房用可远程监控智能语音以及照明系统，包括照明控制电路、语音识别电路、通信电路和光信号取样电路，所述括照明控制电路、语音识别电路和通信电路均与中央处理系统相连，所述光信号取样电路与所述照明电路相连，所述语音识别电路采用双门限能零积算法指在不丢失语音信息的情况下，对语音进行准确的端点检测，经过450个孤立词，所述双门限能零积算法指第一门限采用能零积，第二门限为单词能零积平均值，第二门限的设定依据取决于所有实验样本中呼气噪声的平均能零积及最小的语音单词能零积之间的一个常数，语音文件经过双门限能零积检测算法得到的检测结果，实现语音识别。优选的，所述通信电路采用RS485总线进行通信，RS485标准支持半双工通信，用三根线就进行数据的发送和接收，同时具有抑制共模干扰的能力。优选的，所述通信电路的主机由主控制器充当，从机为分控制器，所述主机处于主导和支配地位，从机以中断方式接收和发送数据，主机发送的信息可以传送到所有的从机或指定的从机。优选的，所述从机采用光电耦合器TLP521对通信系统进行光电隔离，从机使用单片机的P1.0控制通信收发器MAX485的工作状态，平时置P1.0为低电平，使从机串行口处于侦听状态。优选的，所述光信号取样电路由光信号采集电路和A/D模数转换电路组成，其中模数转换是电路的核心，信号经过采集送入A/D转换电路，通过单片机处理后，最终作为系统应用程序进行开关灯判断的依据。优选的，当有串行中断产生时判别是否是本机号，若为本机地址则置P1.0为高电平，发送应答信息，然后再置P1.0为低电平接收控制指令，继续保持P1.0为低电平，使串行收发器处于接收状态;若不是本机地址，使P1.0为低电平，使串行收发器处于接收侦听状态。本专利技术的有益效果为：本专利技术语音信号经过数字化及滤噪处理之后，进行端点检测得到语音段。对语音段数据进行特征提取，语音信号就被转换成为了一个向量序列，作为观察值。在训练过程中，观察值用于估计HMM的参数。这些参数包括观察值的概率密度函数，及其对应的状态，状态转移概率等。当参数估计完成后，估计出的参数即用于识别。此时经过特征提取后的观察值作为测试数据进行识别，由此进行识别准确率的结果统计；光信号取样电路具有自动采样和保持，采用差分基准电压高阻抗输入，抗干扰性能好，可按比例量程校准转换范围；本专利技术实现语音输入识别，照明更加智能化，功能更齐全，具有很强的创造性。附图说明为了更清楚地说明本专利技术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专利技术的一些实施例，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是本专利技术的光信号取样电路原理图；图2是本专利技术的语音识别电路原理框图。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。首先根据设计要求用ProtelDXP软件绘制出原理图，然后依据原理图选择元器件，在实验板上布置元器件并连接线路，对硬件电路进行测试，检查串行口是否选错，测量电源是否正常，复位电平是否正确，单片机是否起振等等。由于此设计是在相对理想的情况下设计，在实际应用时，需把灯光控制系统和放映设备电源分开。当应用于其他工作场所时，可根据实际需要添加或者减少部分模块，如在道路使用时，则不需要时间控制电路;在室内使用时，还可以添加无线模块，方便控制。一种学生书房用可远程监控智能语音以及照明系统，包括照明控制电路、语音识别电路、通信电路和光信号取样电路，所述括照明控制电路、语音识别电路和通信电路均与中央处理系统相连，所述光信号取样电路与所述照明电路相连，如图2所示的语音识别电路采用双门限能零积算法指在不丢失语音信息的情况下，对语音进行准确的端点检测，经过450个孤立词，所述双门限能零积算法指第一门限采用能零积，第二门限为单词能零积平均值，第二门限的设定依据取决于所有实验样本中呼气噪声的平均能零积及最小的语音单词能零积之间的一个常数，语音文件经过双门限能零积检测算法得到的检测结果，实现语音识别。通信电路采用RS485总线进行通信，RS485标准支持半双工通信，用三根线就进行数据的发送和接收，同时具有抑制共模干扰的能力。通信电路的主机由主控制器充当，从机为分控制器，所述主机处于主导和支配地位，从机以中断方式接收和发送数据，主机发送的信息可以传送到所有的从机或指定的从机。从机采用光电耦合器TLP521对通信系统进行光电隔离，从机使用单片机的P1.0控制通信收发器MAX485的工作状态，平时置P1.0为低电平，使从机串行口处于侦听状态。如图1所示的光信号取样电路由光信号采集电路和A/D模数转换电路组成，其中模数转换是电本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种学生书房用可远程监控智能语音以及照明系统，其特征在于：包括照明控制电路、语音识别电路、通信电路和光信号取样电路，所述括照明控制电路、语音识别电路和通信电路均与中央处理系统相连，所述光信号取样电路与所述照明电路相连，所述语音识别电路采用双门限能零积算法指在不丢失语音信息的情况下，对语音进行准确的端点检测，经过450个孤立词，所述双门限能零积算法指第一门限采用能零积，第二门限为单词能零积平均值，第二门限的设定依据取决于所有实验样本中呼气噪声的平均能零积及最小的语音单词能零积之间的一个常数，语音文件经过双门限能零积检测算法得到的检测结果，实现语音识别。

【技术特征摘要】
1.一种学生书房用可远程监控智能语音以及照明系统，其特征在于：包括照明控制电路、语音识别电路、通信电路和光信号取样电路，所述括照明控制电路、语音识别电路和通信电路均与中央处理系统相连，所述光信号取样电路与所述照明电路相连，所述语音识别电路采用双门限能零积算法指在不丢失语音信息的情况下，对语音进行准确的端点检测，经过450个孤立词，所述双门限能零积算法指第一门限采用能零积，第二门限为单词能零积平均值，第二门限的设定依据取决于所有实验样本中呼气噪声的平均能零积及最小的语音单词能零积之间的一个常数，语音文件经过双门限能零积检测算法得到的检测结果，实现语音识别。2.根据权利要求1所述的学生书房用可远程监控智能语音以及照明系统，其特征在于：所述通信电路采用RS485总线进行通信，RS485标准支持半双工通信，用三根线就进行数据的发送和接收，同时具有抑制共模干扰的能力。3.根据权利要求1所述的学生书房用可远程监控智能语音以及照明系统，其特征在于：所述通信电路的主机由主控制器充当，从机为分控制器，所述主机处于主导...

【专利技术属性】
技术研发人员：李子轩，
申请(专利权)人：济宁景泽信息科技有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37