家居设备语音识别方法、识别装置和语音识别系统与流程

本发明涉及智能家居设备领域，具体而言，涉及一种家居设备语音识别方法、识别装置、计算机可读存储介质和语音识别系统。

背景技术：

1、全屋智能家居智能设备消费市场逐步增大，中控屏作为全屋智能解决方案中人与设备间重要的桥梁，集成联动控制、协议对接、人机交互、服务呈现四大功能，是全屋智能家居不可或缺的部分。尽管语音识别技术已经广泛应用于智能电视机、智能手机和智能音箱等家居设备，但是目前家居设备语音识别依然存在的很多问题，包括识别率不高，尤其是在嘈杂环境下识别能力受到影响；对于方言、口音和特定语言的识别能力相对较弱；同时在识别长句或复杂命令时可能存在误识别或漏识别的问题；此外，一些家居设备语音识别还存在隐私保护和数据安全方面的问题，用户对于其隐私信息的保护不够放心。

技术实现思路

1、本技术的主要目的在于提供一种家居设备语音识别方法、识别装置、计算机可读存储介质和语音识别系统，以至少解决现有技术中家居设备语音识别存在威胁用户隐私保护和数据安全的问题。

2、为了实现上述目的，根据本技术的一个方面，提供了一种家居设备语音识别方法，所述方法包括：获取多个用户的声音信息，并对多个所述声音信息进行音色特征分析，得到多个音色特征，所述音色特征分析为对所述声音信息的音色进行定量分析的过程，所述用户与所述声音信息一一对应，所述声音信息与所述音色特征一一对应；对多个所述音色特征进行加密处理，得到多个音色数据；接收所述用户发出的语音控制指令，对所述语音控制指令的音色进行所述音色特征分析得到目标音色，所述语音控制指令为所述用户通过语音发出的用于控制家居设备执行相应操作的控制指令；在所述目标音色与任意一个所述音色数据匹配的情况下，控制对应的所述家居设备执行所述语音控制指令对应的操作。

3、可选地，对多个所述声音信息进行音色特征分析，得到多个音色特征，包括：预处理步骤，对所述声音信息依次进行预处理操作和数字化操作，得到声音音频，所述预处理操作至少包括去噪和滤波操作，所述数字化操作用于将声音的模拟信号转换为数字信号；第一分析步骤，采用频谱分析对所述声音音频进行分析，将所述声音音频的时域信号转换成频域信号，得到所述声音音频的频谱图，所述频谱图表示音频信号在不同频率上的能量分布情况；第二分析步骤，对所述频谱图进行谐波分析，得到谐波信息，所述谐波信息包括所述音频信号中谐波含量和频率成分；第三分析步骤，对所述频谱图和所述谐波信息进行统计分析，得到单个所述音色特征，所述音色特征至少包括谱峰频率、谱宽度和谐波比例；依次重复所述预处理步骤、所述第一分析步骤、所述第二分析步骤和所述第三分析步骤直至得到所有的所述音色特征。

4、可选地，对多个所述音色特征进行加密处理，得到多个音色数据，包括：采用加密算法生成多个所述音色特征对应的密钥，所述密钥包括公钥和私钥；通过所述公钥对多个所述音色特征进行加密处理，得到所述音色数据。

5、可选地，在接收所述用户发出的语音控制指令，对所述语音控制指令的音色进行所述音色特征分析得到目标音色之后，所述方法还包括：采用所述私钥对所述音色数据进行解密处理，得到多个所述音色特征；将所述目标音色与多个所述音色特征进行比对，判断所述目标音色与任意一个所述音色数据是否匹配。

6、可选地，在接收所述用户发出的语音控制指令，对所述语音控制指令的音色进行所述音色特征分析得到目标音色之后，所述方法还包括：提取所述语音控制指令中的唤醒词并开启语音场景添加模式，所述唤醒词包括所述家居设备名称以及控制所述家居设备将要执行的操作，所述语音场景添加模式为通过语音来添加各所述家居设备所处状态场景的模式；在所述目标音色与任意一个所述音色数据匹配的情况下，根据所述唤醒词和所述语音控制指令添加场景信息并存储，所述场景信息包括发出所述语音控制指令的用户信息、所述家居设备及对应所述家居设备需要触发的状态；在添加所述场景信息的情况下，响应于所述用户的选择操作，所述选择操作包括执行操作和不执行操作，所述执行操作为执行所述场景信息所对应的家居设备需要触发的状态的操作；在所述用户的所述选择操作为所述执行操作的情况下，控制对应的所述家居设备执行所述场景信息对应的操作。

7、可选地，控制对应的所述家居设备执行所述语音控制指令对应的操作，包括：在所述语音控制指令所控制所述家居设备将要执行操作的场景为私人场景的情况下，根据所述目标音色判断当前用户是否具有管理权限，所述私人场景为拥有所述管理权限的所述用户设定的属于本人的所述家居设备状态场景并只有所述用户才能开启的场景；在所述当前用户具有所述管理权限的情况下，控制对应的所述家居设备执行所述语音控制指令对应的操作；在所述语音控制指令所控制所述家居设备将要执行的操作场景为通用场景的情况下，控制对应的所述家居设备执行所述语音控制指令对应的操作，所述通用场景为不具有所述管理权限的所述用户和具有所述管理权限的所述用户均可进行操作的场景。

8、可选地，在接收所述用户发出的语音控制指令之后，所述方法还包括：在所述目标音色与任意一个所述音色数据不匹配的情况下，控制发出提示信息，所述提示信息用于提示未存储目标用户的所述声音信息无法识别所述目标用户的身份。

9、根据本技术的另一方面，提供了一种家居设备语音识别装置，所述装置包括：获取单元，用于获取多个用户的声音信息，并对多个所述声音信息进行音色特征分析，得到多个音色特征，所述音色特征分析为对所述声音信息的音色进行定量分析的过程，所述用户与所述声音信息一一对应，所述声音信息与所述音色特征一一对应；加密单元，用于对多个所述音色特征进行加密处理，得到多个音色数据；接收单元，用于接收所述用户发出的语音控制指令，对所述语音控制指令的音色进行所述音色特征分析得到目标音色，所述语音控制指令为所述用户通过语音发出的用于控制家居设备执行相应操作的控制指令；第一控制单元，用于在所述目标音色与任意一个所述音色数据匹配的情况下，控制对应的所述家居设备执行所述语音控制指令对应的操作。

10、根据本技术的再一方面，提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质包括存储的程序，其中，在所述程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行任意一种所述的方法。

11、根据本技术的又一方面，提供了一种语音识别系统，包括：一个或多个处理器，存储器，以及一个或多个程序，其中，所述一个或多个程序被存储在所述存储器中，并且被配置为由所述一个或多个处理器执行，所述一个或多个程序包括用于执行任意一种所述的方法。

12、应用本技术的技术方案，在家居设备语音识别方法中，首先，获取多个用户的声音信息，并对多个上述声音信息进行音色特征分析，得到多个音色特征，上述音色特征分析为对上述声音信息的音色进行定量分析的过程，上述用户与上述声音信息一一对应，上述声音信息与上述音色特征一一对应；然后，对多个上述音色特征进行加密处理，得到多个音色数据；之后，接收上述用户发出的语音控制指令，对上述语音控制指令的音色进行上述音色特征分析得到目标音色，上述语音控制指令为上述用户通过语音发出的用于控制家居设备执行相应操作的控制指令；最后，在上述目标音色与任意一个上述音色数据匹配的情况下，控制对应的上述家居设备执行上述语音控制指令对应的操作。本技术通过预先获取家庭所有成员用户的声音信息并进行音色特征分析，得到各用户的音色特征，为了保证用户的声音数据安全，对所有的音色特征进行加密存储，在使用过程中，家庭中任意一位用户发出语音控制指令来控制家居设备的运行时，会将该用户发出指令时的声音进行音色特征分析，并和数据库中存储的音色特征进行比对，确认是否为家庭中的成员，确定确实为家庭成员用户时，控制对应的家居设备执行语音控制指令，可以有效防止陌生人闯入或者陌生人进行控制家居设备。本技术解决了现有技术中家居设备语音识别存在威胁用户隐私保护和数据安全的问题。