【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及液体检测，尤其是涉及一种基于声学感知的液体种类检测方法、装置及介质。
技术介绍
1、液体物质是我们日常生活中很重要的部分，包括饮料、药品、化学用品等各个领域。常见的液体种类检测方法如下：1、射频信号检测。通过将射频信号在液体表面反射或者在液体中进行传播，从而获取射频信号的相位或者飞行时间等，进一步检测液体的种类。2、专用仪器检测。将待检测液体放入专用的仪器中，来检测液体特定的成分、浓度等。例如盐度计、糖度计等。3、通过检测液体的电导率、介电常数和表面张力等来间接地检测液体类型。
2、但是以上液体种类检测方法存在一定的缺点。射频检测方法不能检测带有金属物质的液体，而且需要特殊的设备来发送射频信号。专用仪器只能对特定的液体成分进行检测，限制了其适用范围。液体的电导率、介电常数和表面张力等属性本身就比较难以测量。这些方法还存在设备昂贵、系统难以搭建、系统组成后难以改装等问题。当液体中存在难溶于液体的固体时，这些方法很难检测出其中的固体物质。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是为了提供一种基于声学感知的液体种类检测方法、装置及介质，实现高精度的多种类液体检测。
2、本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现：
3、一种基于声学感知的液体种类检测方法，包括以下步骤：
4、s1，利用声音信号发送设备和声音信号接收设备感知待检测液体中包含的声学属性相关的信息，获取声音信号接收设备采集的接收信号；
5、s2，对接收信号进行
6、s3，将液体的声音特征作为输入，将待检测液体的种类作为标签，对神经网络或者机器学习模型的参数进行训练；
7、s4，对于新的待检测液体，通过声音信号发送设备和声音信号接收设备获取信号并计算新的待检测液体的声学特征，输入已经训练好的神经网络或机器学习模型，获得新的待检测液体的种类。
8、所述待检测液体放置于声音信号发送设备与声音信号接收设备之间，声音信号发送设备发送的声音信号经过待检测的液体后被声音信号接收设备接收。
9、所述声音发送设备包括手机扬声器、常规扬声器、功放设备、单个超声波扬声器、超声波扬声器阵列。
10、所述声音接收设备包括手机麦克风，常规麦克风、声音信号采集卡。
11、所述声音信号发送设备发送的声音信号频率包括20khz以下的频段以及超声波频段。
12、所述对于20khz以下的频段，声音信号发送设备根据预设的频率间隔划分多个频率区间，取每个频率区间的中间频率作为信号，发送参考信号，并根据接收到的信号通过信道估计算法计算多个信道的幅值、相位和信噪比。
13、所述对于超声波频段，声音信号发送设备发出两个不同频率的信号合成的声音信号，其中，第一频率固定为声音信号发送设备的中心频率，第二频率为在中心频率至中心频率与频带宽度之和的范围内按照预设的频率间隔取的多个频率值，合成的声音信号经过待检测液体后产生频率为第二频率与第一频率之差的接收信号，对该接收信号做fft变换获取信号幅值，并除以第一频率的发送信号的幅值，得到各个不同第二频率输入信号对应的声学非线性效应系数。
14、所述待检测液体的种类标签为溶液的种类、溶液的浓度、溶液中是否包含某种难溶于溶液的固体的其中一个属性或者多个属性的组合。
15、一种基于声学感知的液体种类检测装置，包括存储器、处理器，以及存储于所述存储器中的程序，所述处理器执行所述程序时实现如上述所述的方法。
16、一种存储介质，其上存储有程序，所述程序被执行时实现如上述所述的方法。
17、与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
18、(1)一般的液体检测方法只能检测液体的种类和浓度，本专利技术通过标签的设定可以检测液体中存在的不溶于液体的物质，例如：塑料颗粒、悬浮物等。
19、(2)本专利技术利用了声音信号的道传递函数的相位、幅值、信道的信噪比，以及发送信号引起的声学非线性效应的系数，更丰富的特征向量可以让机器学习或神经网络模型获取更多的液体信息，从而扩大液体检测种类的范围。
20、(3)本专利技术可以利用多种具备播放和接收声音信号的设备，在检测设备的选择上具有较强的灵活性，使用者可以利用智能手机，普通扬声器、麦克风，超声波扬声器，接收器等比较常见的设备，系统搭建更加容易，成本更低。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种基于声学感知的液体种类检测方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种基于声学感知的液体种类检测方法，其特征在于，所述待检测液体放置于声音信号发送设备与声音信号接收设备之间，声音信号发送设备发送的声音信号经过待检测的液体后被声音信号接收设备接收。
3.根据权利要求1所述的一种基于声学感知的液体种类检测方法，其特征在于，所述声音发送设备包括手机扬声器、常规扬声器、功放设备、单个超声波扬声器、超声波扬声器阵列。
4.根据权利要求1所述的一种基于声学感知的液体种类检测方法，其特征在于，所述声音接收设备包括手机麦克风，常规麦克风、声音信号采集卡。
5.根据权利要求1所述的一种基于声学感知的液体种类检测方法，其特征在于，所述声音信号发送设备发送的声音信号频率包括20khz以下的频段以及超声波频段。
6.根据权利要求5所述的一种基于声学感知的液体种类检测方法，其特征在于，所述对于20khz以下的频段，声音信号发送设备根据预设的频率间隔划分多个频率区间，取每个频率区间的中间频率作为信号，发送参考信号，并根据接
7.根据权利要求5所述的一种基于声学感知的液体种类检测方法，其特征在于，所述对于超声波频段，声音信号发送设备发出两个不同频率的信号合成的声音信号，其中，第一频率固定为声音信号发送设备的中心频率，第二频率为在中心频率至中心频率与频带宽度之和的范围内按照预设的频率间隔取的多个频率值，合成的声音信号经过待检测液体后产生频率为第二频率与第一频率之差的接收信号，对该接收信号做FFT变换获取信号幅值，并除以第一频率的发送信号的幅值，得到各个不同第二频率输入信号对应的声学非线性效应系数。
8.根据权利要求1所述的一种基于声学感知的液体种类检测方法，其特征在于，所述待检测液体的种类标签为溶液的种类、溶液的浓度、溶液中是否包含某种难溶于溶液的固体的其中一个属性或者多个属性的组合。
9.一种基于声学感知的液体种类检测装置，包括存储器、处理器，以及存储于所述存储器中的程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1-8中任一所述的方法。
10.一种存储介质，其上存储有程序，其特征在于，所述程序被执行时实现如权利要求1-8中任一所述的方法。
...【技术特征摘要】
1.一种基于声学感知的液体种类检测方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种基于声学感知的液体种类检测方法，其特征在于，所述待检测液体放置于声音信号发送设备与声音信号接收设备之间，声音信号发送设备发送的声音信号经过待检测的液体后被声音信号接收设备接收。
3.根据权利要求1所述的一种基于声学感知的液体种类检测方法，其特征在于，所述声音发送设备包括手机扬声器、常规扬声器、功放设备、单个超声波扬声器、超声波扬声器阵列。
4.根据权利要求1所述的一种基于声学感知的液体种类检测方法，其特征在于，所述声音接收设备包括手机麦克风，常规麦克风、声音信号采集卡。
5.根据权利要求1所述的一种基于声学感知的液体种类检测方法，其特征在于，所述声音信号发送设备发送的声音信号频率包括20khz以下的频段以及超声波频段。
6.根据权利要求5所述的一种基于声学感知的液体种类检测方法，其特征在于，所述对于20khz以下的频段，声音信号发送设备根据预设的频率间隔划分多个频率区间，取每个频率区间的中间频率作为信号，发送参考信号，并根据接收到的信号通过信道估计算法计...
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。