一种具有语音交互和场景控制的家用智能配电箱控制系统技术方案

本发明专利技术公开了一种具有语音交互和场景控制的家用智能配电箱控制系统，属于智能家居与配电设备智能化技术领域，为解决在厨房做菜时产生油烟，智能油烟机过度抽取浪费资源，抽取功率小污染厨房环境，影响用户舒适感的问题，现提出一种具有语音交互和场景控制的家用智能配电箱控制系统，首先进行语音识别，将识别的用户语音识别语义，转化为控制命令，采集用户在厨房做菜时，产生的油烟图像，对油烟图像进行预处理，提出识别方法，准确的识别出图像中的油烟，比较油烟边缘坐标和智能油烟机的抽取范围坐标，智能配电箱控制调节智能油烟机的功率，能够使油烟被抽取干净，能使用户始终处于舒适状态，且节约了电能。且节约了电能。且节约了电能。

【技术实现步骤摘要】
一种具有语音交互和场景控制的家用智能配电箱控制系统


[0001]本专利技术属于智能家居与配电设备智能化
，具体的说是一种具有语音交互和场景控制的家用智能配电箱控制系统。

技术介绍

[0002]智能语音交互和无线通信用于智能家居行业，方便了智能家居的使用，同时也带来问题，由于智能家居产品之间无法兼容，用户对一个智能设备进行语音唤醒后只能同单一设备进行语音交互，唤醒多台设备时，语音控制命令有相同也有不相同，会造成控制的设备错乱，交互效率低。
[0003]如公开号为CN111273594A的中国专利公开了一种具有语音交互和场景控制的家用智能配电箱控制系统，包括设置于配电箱内的智能控制板、一个以上的小型电器总线智能电气底板、一个以上的配套智能插座、一个以上的语音交互模块；所述智能控制板、配套智能插座以及语音交互模块中均设置有电力载波模块，所述配套智能插座与语音交互模块均通过电力载波的形式与所述智能控制板相连；所述一个以上的语音交互模块分布式设在屋内不同房间，分别用以采集不同房间内的语音控制指令，并将其传输至智能控制板。通过在配电箱内设置智能控制板以及通过设置分布式的语音交互模块，提高了人机交互的效率和用户的居家体验质量。
[0004]如授权公开号为CN109620063B的中国专利公开了一种智能厨房清洁系统，包括：壳体，其下表面设置万向轮；第一清洁装置，其包括吸尘机构、尘盒、清洁杆和清洁刷；清洁杆由连接环和吸尘杆组成，连接环带动吸尘杆转动；第二清洁装置，其包括旋转环，折叠杆和捡拾爪；旋转环带动折叠杆和捡拾爪旋转；识别装置，其包括识别模块、安装座和分析模块；安装座连接于吸尘杆的端部，识别模块设置在安装座侧壁并对地面上的垃圾识别；控制装置，其包括控制模块和受控于控制模块的电机；控制模块控制电机驱动万向轮、连接环、吸尘机构和旋转环的运动；控制模块还与分析模块相连接。其实现了烹饪过程中实时对厨房地面打扫，避免了厨房地面上油渍对整个房间的污染，使得厨房的清洁更加方便高效。
[0005]以上专利均存在本
技术介绍
提出的问题：未考虑在厨房做菜时产生油烟，智能油烟机过度抽取浪费资源，抽取功率小污染厨房环境，影响用户舒适感的问题，为了解决这些问题，本专利技术设计了一种具有语音交互和场景控制的家用智能配电箱控制系统。

技术实现思路

[0006]针对现有技术的不足，本专利技术提出了一种具有语音交互和场景控制的家用智能配电箱控制系统，该系统功能全面，语音交互时，控制主人用户和访客用户权限，过滤无权限的语音，识别有权限语音的语义，将语义转换成控制命令，智能配电箱根据控制命令控制调节设备参数，提出智能控制策略，采集用户在厨房做菜时，产生的油烟图像，对油烟图像进行预处理，提出识别方法，准确的识别出图像中的油烟，对油烟边缘坐标和智能油烟机的抽取范围坐标进行计算，根据坐标的比较，智能配电箱控制调节智能油烟机的功率，能够使油
烟被抽取干净，能使用户始终处于舒适状态，且节约了电能。
[0007]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种具有语音交互和场景控制的家用智能配电箱控制系统，其包括：语音交互模块，用于识别用户的语音信息，和设备状态的语音播报；无线通信模块，用于智能配电箱和智能家居间的网络通信连接和数据传输；油烟识别模块，用于采集油烟图像，计算油烟图像灰度共生矩阵，取中心像素与水平方向间隔1个像素的左右两个像素区域为共生矩阵的行，组成共生矩阵，取中心像素与垂直方向间隔1个像素的上下俩个像素区域为共生矩阵的列，组成共生矩阵，通过三个灰度共生矩阵特征的提取融合，识别出油烟图像中的油烟，并对油烟进行定位；智能配电箱模块，用于监控智能家居设备的电流、电压信息，保护智能家居工作电路，并显示智能家居设备状态；智能家居模块，通过物联网技术将居所内的待控制设备连接到一起，用于家电控制、照明控制、窗帘控制、电话远程控制、室内外遥控、防盗报警、环境监测、暖通控制和红外转发；控制模块，将油烟边缘坐标和智能油烟机的抽取范围坐标进行计算比较，根据坐标比较的结果，自动控制调节智能油烟机的功率。
[0008]具体的，所述语音交互模块包括：语音识别单元，用于识别不同用户的语音，并转换成控制命令；语音播报单元，用于智能家居实时状态的播报。
[0009]具体的，所述油烟识别模块包括：摄像机，用于采集用户做菜时产生的油烟图像；油烟识别单元，用于对油烟图像中油烟的识别和定位；数据传输单元，所述数据传输单元用于将油烟识别单元识别和定位的数据传输至控制模块。
[0010]具体的，所述智能配电箱模块包括：显示屏，用于显示智能家居设备或系统状态；智能操控面板，用于手动设置场景，手动更改智能家居的状态；继电器，用于控制智能家居工作电压，同时用于过载保护、短路保护和过热保护；具体的，所述控制模块中包括控制策略，所述控制策略具体包括以下步骤：步骤S1：所述语音交互模块识别到用户语音后，使用语音识别策略，对用户语音处理，并转化为控制命令传输至智能配电箱模块；步骤S2：所述智能配电箱模块根据传输过来的控制命令，唤醒智能油烟机；步骤S3：用户在厨房做菜时，使用摄像机对油烟视频进行采集，将视频每帧图像进行预处理，利用智能控制策略，对油烟进行识别和定位；步骤S4：将烟雾位置与智能油烟机的抽取范围进行比较，油烟位置超出智能油烟机的抽取范围时，智能配电箱提高智能油烟机功率，油烟位置未超出智能油烟机的抽取范围时，减小智能油烟机功率或保持原状，并实时监测烟油位置，继续与智能油烟机的抽取范围比较，循环此步骤。
[0011]具体的，步骤S1中包括语音识别策略，所述语音识别策略包括以下具体步骤：
S101：首先对语音信息进行预处理，过滤除了用户声音外的其他声音；S102：对语音的声纹特征进行提取，并对不同的声纹特征进行标注，与原有存储的主人用户或访客用户声纹进行对比，将不同的声纹分离，当识别出有主人用户声纹时，以主人用户语音为第一优先级，过滤其他语音，当识别出的声纹与原有存储的声纹对比匹配不上时，过滤该语音；使用该步骤的好处：在人多且同时发出语音时，能够有效的过滤无权限的语音，并且以主人用户的语音为第一优先级，提高了语音交互效率。
[0012]步骤S103：对声纹进行语义识别，语义识别后生成控制命令；步骤S104：智能配电箱根据控制命令改变智能家居设备状态，状态的变化生成语音播报，提示用户。
[0013]具体的，步骤S3中包括智能控制策略，所述智能控制策略包括以下具体步骤：步骤S301：用户在厨房做菜时，产生油烟气，摄像机对油烟视频进行实时采集，将视频每帧图像进行预处理；该步骤相关说明：图像预处理是指对图像进行灰度化和去噪；步骤S302：在预处理后的图像上做坐标系，以图像的一个角作为坐标原点，以图像的两条边作为x轴和y轴，由此，图像上像素的位置坐标表示为，其中，横坐标像素最大值为M，纵坐标像素最大值为N，图像的灰度共生矩阵表示为：，其中，和为中两个相邻的点；该步骤相关说明：灰度共生矩阵由油烟灰度化的图像在MATLAB软件中生成，灰度共生矩阵是统计在图像中指定长本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有语音交互和场景控制的家用智能配电箱控制系统，其特征在于，包括：语音交互模块，用于识别用户的语音信息，和设备状态的语音播报；无线通信模块，用于智能配电箱和智能家居间的网络通信连接和数据传输；油烟识别模块，用于采集油烟图像，计算油烟图像灰度共生矩阵，取中心像素与水平方向间隔1个像素的左右两个像素区域为共生矩阵的行，组成共生矩阵，取中心像素与垂直方向间隔1个像素的上下两个像素区域为共生矩阵的列，组成共生矩阵，通过三个灰度共生矩阵特征的提取融合，识别出油烟图像中的油烟，并对油烟进行定位；智能配电箱模块，用于监控智能家居设备的电流、电压信息，保护智能家居工作电路，并显示智能家居设备状态；智能家居模块，通过物联网技术将居所内的待控制设备连接到一起，用于家电控制、照明控制、窗帘控制、电话远程控制、室内外遥控、防盗报警、环境监测、暖通控制和红外转发；控制模块，将油烟边缘坐标和智能油烟机的抽取范围坐标进行计算比较，根据坐标比较的结果，自动控制调节智能油烟机的功率。2.如权利要求1所述的具有语音交互和场景控制的家用智能配电箱控制系统，其特征在于，所述语音交互模块包括：语音识别单元，用于识别不同用户的语音，并转换成控制命令；语音播报单元，用于智能家居实时状态的播报。3.如权利要求2所述的具有语音交互和场景控制的家用智能配电箱控制系统，其特征在于，所述油烟识别模块包括：摄像机，用于采集用户做菜时产生的油烟图像；油烟识别单元，用于对油烟图像中油烟的识别和定位；数据传输单元，用于将油烟识别单元识别和定位的数据传输至控制模块。4.如权利要求3所述的具有语音交互和场景控制的家用智能配电箱控制系统，其特征在于，所述智能配电箱模块包括：显示屏，用于显示智能家居设备或系统状态；智能操控面板，用于手动设置场景，手动更改智能家居的状态；继电器，用于控制智能家居工作电压，同时用于过载保护、短路保护和过热保护。5.如权利要求4所述的具有语音交互和场景控制的家用智能配电箱控制系统，其特征在于，所述控制模块中包括控制策略，所述控制策略具体包括以下步骤：步骤S1：所述语音交互模块识别到用户语音后，使用语音识别策略，对用户语音处理，并转化为控制命令传输至智能配电箱模块；步骤S2：所述智能配电箱模块根据传输过来的控制命令，唤醒智能油烟机；步骤S3：用户在厨房做菜时，使用摄像机对油烟视频进行采集，将视频每帧图像进行预处理，利用智能控制策略，对油烟进行识别和定位；步骤S4：将烟雾位置与智能油烟机的抽取范围进行比较，油烟位置超出智能油烟机的抽取范围时，智能配电箱提高智能油烟机功率，加快油烟的抽取，油烟位置未超出智能油烟机的抽取范围时，减小智能油烟机功率或保持原状，并实时监测烟油位置，继续与智能油烟机的抽取范围比较，循环此步骤。6.如权利要求5所述的具有语音交互和场景控制的家用智能配电箱控制系统，其特征
在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁新雨，
申请(专利权)人：山西绿柳科技有限公司，
类型：发明
国别省市：