一種基于異常語音識(shí)別技術(shù)的兒童自主監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及監(jiān)測(cè)領(lǐng)域，具體涉及一種基于異常語音識(shí)別技術(shù)的兒童自主監(jiān)測(cè)系 統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 兒童安全一直以來都是家長(zhǎng)和社會(huì)關(guān)心的重要話題。兒童的年齡及其認(rèn)知能力有 限的特點(diǎn)決定了其在安全方面的監(jiān)護(hù)需求大，而如今在許多場(chǎng)合兒童的安全情況不易得到 監(jiān)控。這正是許多家長(zhǎng)所擔(dān)心的。
[0003] 如今可穿戴設(shè)備盛行，目前市場(chǎng)上有不少可穿戴設(shè)備是針對(duì)兒童設(shè)計(jì)的，他們的 基本功能一般是防止兒童走失、監(jiān)測(cè)兒童周邊的環(huán)境。它們雖然在外觀上各有差異，但功能 上大多都保留了 GPS定位功能、GSM通話功能以及查看時(shí)間和設(shè)定鬧鐘等基本功能。一些 產(chǎn)品除了上述提到的基本功能外，還增加了 10秒錄音以及危險(xiǎn)區(qū)域劃定的功能，同時(shí)加入 一些兒童運(yùn)動(dòng)監(jiān)測(cè)的功能。
[0004] 但是現(xiàn)有產(chǎn)品有明顯的局限性：都是需要家長(zhǎng)端主動(dòng)控制兒童端設(shè)備進(jìn)行GPS定 位或?qū)和苓叚h(huán)境錄音監(jiān)測(cè)。這樣的設(shè)備在很大程度上依賴家長(zhǎng)端主動(dòng)發(fā)起監(jiān)測(cè)指令， 而又不能在兒童真正需要求助時(shí)聯(lián)系家長(zhǎng)。這樣會(huì)導(dǎo)致一方面，家長(zhǎng)需要不時(shí)地對(duì)兒童端 發(fā)起監(jiān)測(cè)以確定兒童的環(huán)境安全性，對(duì)家長(zhǎng)的解放程度遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠；另一方面，可能在兒童真 正遇到危險(xiǎn)的時(shí)候，家長(zhǎng)并不知情，因而并不會(huì)主動(dòng)發(fā)起監(jiān)測(cè)，使安全監(jiān)測(cè)功能失去作用。 因此，針對(duì)這種局限性，我們迫切需要一種能自主監(jiān)測(cè)兒童安全的系統(tǒng)和方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 為了克服現(xiàn)有技術(shù)存在的缺點(diǎn)與不足，本發(fā)明提供一種基于異常語音識(shí)別技術(shù)的 兒童自主監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。
[0006] 本發(fā)明采用如下技術(shù)：
[0007] -種基于異常語音識(shí)別技術(shù)的兒童自主監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括兒童端、家長(zhǎng)智能終端及 異常語音訓(xùn)練開發(fā)端；
[0008] 所述兒童端設(shè)置控制模塊、信息存儲(chǔ)模塊及依次連接的語音采集模塊、異常語音 識(shí)別模塊、GPS定位模塊及GSM通信模塊，所述控制模塊分別與異常語音識(shí)別模塊、GPS定位 模塊、信息存儲(chǔ)模塊、語音采集模塊及GSM通信模塊連接，所述信息存儲(chǔ)模塊分別與異常語 音識(shí)別模塊、GPS定位模塊及GSM通信模塊連接；
[0009] 所述家長(zhǎng)智能終端分別與控制模塊及GSM模塊通信；
[0010] 所述異常語音訓(xùn)練開發(fā)端向所述異常語音識(shí)別模塊提供更新及維護(hù)功能；
[0011] 所述語音采集模塊不斷采集兒童周邊語音信息，傳輸異常語音識(shí)別模塊處理，所 述異常語音識(shí)別模塊識(shí)別是否為異常語音，如果是則調(diào)用GPS定位，同時(shí)將此次異常語音 的時(shí)間信息、異常語音信息及GPS定位信息存儲(chǔ)到信息存儲(chǔ)模塊，控制模塊調(diào)用GSM通信模 塊，將信息存儲(chǔ)模塊的信息發(fā)送到家長(zhǎng)智能終端，同時(shí)向智能家長(zhǎng)端撥號(hào)報(bào)警，信息存儲(chǔ)模 塊存儲(chǔ)撥號(hào)信息。
[0012] 所述兒童端包括兩種工作模式，一種是正常工作模式，用于兒童離開家長(zhǎng)狀態(tài)，此 時(shí)語音采集模塊、GSM通信模塊、GPS定位模塊、異常語音識(shí)別模塊開啟；另一種是省電模 式，適用于兒童在家長(zhǎng)身邊，此時(shí)所述語音采集模塊、GSM通信模塊、GPS定位模塊、異常語 首識(shí)別t旲塊為關(guān)閉狀態(tài)。
[0013] 所述家長(zhǎng)智能終端具體為智能手機(jī)或平板電腦，用于接收異常語音的種類和發(fā)生 的具體地點(diǎn)，并且通過接聽電話第一時(shí)間聽取兒童周邊的語音情況。
[0014] 所述控制模塊集成藍(lán)牙模塊，所述家長(zhǎng)智能終端還包括藍(lán)牙模塊及GSM通信模 塊，用于在近距離時(shí)通過調(diào)用藍(lán)牙與兒童端連接。
[0015] 所述控制模塊還包括用于控制藍(lán)牙模塊開啟閉合的實(shí)體鍵。
[0016] 所述異常語音識(shí)別模塊采用兩級(jí)分類器，第一級(jí)分類器利用梅爾頻率倒譜系數(shù)表 征語音的聲學(xué)特征，并使用梅爾頻率倒譜系數(shù)的第一維系數(shù)進(jìn)行語音活動(dòng)檢測(cè)，確定語音 的起始點(diǎn)和終點(diǎn)，對(duì)活動(dòng)語音利用Teager能量算子可初步判斷是正常語音還是異常語音， 第二級(jí)分類器對(duì)第一分類器確定的異常語音提取特征向量，并使用第二級(jí)分類器建立的異 常語音HMM模型進(jìn)行匹配計(jì)算得到距離測(cè)度值，最后用K平均最鄰近準(zhǔn)則來決策具體是哪 一種異常語音。
[0017] 所述異常語音訓(xùn)練開發(fā)端采用兩級(jí)監(jiān)督式訓(xùn)練法，第一級(jí)區(qū)分正常語音和可疑的 異常語音，第二級(jí)確定異常語音的種類。
[0018] 所述異常語音包括哭聲、尖叫聲及玻璃破碎聲。
[0019] 本發(fā)明的有益效果：
[0020] 本發(fā)明通過兒童端的語音采集模塊、控制模塊、異常語音識(shí)別模塊、GPS定位模塊、 信息存儲(chǔ)模塊、GSM通信模塊與家長(zhǎng)端手機(jī)接收模塊的協(xié)同工作，以及外圍的異常語音訓(xùn)練 模塊提供語音庫(kù)更新與維護(hù)，可以形成一整套兒童安全自主監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，通過兩種工作模式 的切換，可以在兒童安全時(shí)及時(shí)切換到省電模式，延長(zhǎng)兒童端的使用時(shí)間。
【附圖說明】
[0021] 圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)框圖；
[0022] 圖2是本發(fā)明的異常語音訓(xùn)練開發(fā)端的訓(xùn)練流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0023] 下面結(jié)合實(shí)施例及附圖，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步地詳細(xì)說明，但本發(fā)明的實(shí)施方式不 限于此。
[0024] 實(shí)施例
[0025] 如圖1所示，一種基于異常語音識(shí)別技術(shù)的兒童自主監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括兒童端、家長(zhǎng) 智能終端及異常語音訓(xùn)練開發(fā)端；
[0026] 所述兒童端佩戴在兒童身上，對(duì)兒童周邊信息情況進(jìn)行采集、處理分析、判斷和與 家長(zhǎng)智能終端進(jìn)行信息交互；
[0027] 所述兒童端設(shè)置控制模塊、信息存儲(chǔ)模塊及依次連接的語音采集模塊、異常語音 識(shí)別模塊、GPS定位模塊及GSM通信模塊，所述控制模塊分別與異常語音識(shí)別模塊、GPS定位 模塊、信息存儲(chǔ)模塊、語音采集模塊及GSM通信模塊連接，所述信息存儲(chǔ)模塊分別與異常語 音識(shí)別模塊、GPS定位模塊及GSM通信模塊連接；
[0028] 所述家長(zhǎng)智能終端分別與控制模塊及GSM模塊通信；
[0029] 所述異常語音訓(xùn)練開發(fā)端向所述異常語音識(shí)別模塊提供更新及維護(hù)功能；
[0030] 所述兒童端設(shè)備包括兩種工作模式，其中一種是正常工作模式，另一種是省電模 式，兩種工作模式切換可人為自由設(shè)置，也可以定時(shí)自動(dòng)切換。當(dāng)孩子一直在家長(zhǎng)身邊時(shí)， 該兒童端設(shè)備可設(shè)為省電模式，此時(shí)所述語音采集模塊、GSM通信模塊、GPS定位模塊、異常 語音識(shí)別模塊為關(guān)閉狀態(tài)；當(dāng)孩子獨(dú)自出去玩等不在家長(zhǎng)身邊時(shí)的情況，該兒童端的設(shè)備 設(shè)為正常工作模式，此時(shí)所述語音采集模塊、GSM通信模塊、GPS定位模塊、異常語音識(shí)別模 塊開啟，所述語音采集模塊將不斷拾取兒童周邊語音信息，交予異常語音識(shí)別模塊處理。
[0031] 所述語音采集模塊不斷采集兒童周邊語音信息，傳輸異常語音識(shí)別模塊處理，所 述異常語音識(shí)別模塊識(shí)別是否為異常語音，如果是則調(diào)用GPS定位，同時(shí)將此次異常語音 的時(shí)間信息、異常語音種類信息及GPS定位信息存儲(chǔ)到信息存儲(chǔ)模塊，控制模塊調(diào)用GSM通 信模塊，將信息存儲(chǔ)模塊的信息發(fā)送到家長(zhǎng)智能終端，同時(shí)向智能家長(zhǎng)端撥號(hào)報(bào)警，信息存 儲(chǔ)模塊存儲(chǔ)撥號(hào)信息。
[0032] 所述異常語音包括哭聲、呵斥聲，尖叫聲，爆炸聲，玻璃破碎聲，槍聲等。
[0033] 本實(shí)施例兒童端可以采用安卓開發(fā)的手環(huán)，則控制模塊為安卓處理器，安卓處理 器上集成藍(lán)牙模塊，采用SD卡作為信息存儲(chǔ)模塊