基于精确点触的耳机压力感应控制方法及介质与流程

本发明涉及传感控制，尤其涉及一种基于精确点触的耳机压力感应控制方法及介质。

背景技术：

1、随着无线耳机的普及，用户对耳机的舒适性和音质要求越来越高，市场上越来越多的高端耳机开始集成压力感应控制技术，这种压力感应控制技术通过检测耳机施加在耳朵上的压力来实现对耳机的控制、提高了佩戴舒适性，并提供更好的用户体验。

2、现有的耳机压力感应控制方法通常采用基于阈值判断的压力感应控制方法，即通过预先设置的压力阈值判断是否进行点触控制，且根据压力阈值获取压力信号进行感应控制，然而，基于阈值判断的压力感应控制方法对点触的位置的识别精确度较低，且对不同点触模式的识别准确度较低，进而可能导致进行压力控制时的精确度较低。

技术实现思路

1、本发明提供一种基于精确点触的耳机压力感应控制方法及介质，其主要目的在于解决进行压力控制时的精确度较低的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供的一种基于精确点触的耳机压力感应控制方法，包括：

3、利用耳机的点阵压力传感器获取用户的压力传感信号，对所述压力传感信号进行移动除噪滤波以及信号格式转换，得到压力传感数据，包括：对所述压力传感信号进行信号功放，得到功放传感信号；对所述功放传感信号进行低通滤波除噪，得到低通压力信号；利用如下的移动除噪公式对所述低通压力信号进行滑动窗口滤波，得到除噪压力信号：其中，是指所述除噪压力信号在时刻的信号值，、为预设的平滑因子，为时刻索引，为所述移动除噪公式对应的滑动窗口的窗口长度，是所述低通压力信号在时刻的权重，是所述低通压力信号在时刻的信号值， 是所述低通压力信号在时刻的信号值，是指所述除噪压力信号在时刻的信号值；对所述除噪压力信号进行信号模数转化以及数据校准，得到初级传感数据；对所述初级传感数据进行传感位置标注，得到压力传感数据；

4、对所述压力传感数据进行数据分帧以及自适应递归滤波，得到压感数据序列；

5、对所述压感数据序列中的各个压感数据进行点阵压力定位以及压力聚类成像，得到点触压力图像序列；

6、对所述点触压力图像序列进行多模态压力特征提取以及帧间点触特征提取，得到点触压力特征；

7、对所述点触压力特征进行运动分析，得到点触运动模式，根据所述点触运动模式以及实时获取的耳机状态模式对所述耳机进行控制。

8、可选地，所述对所述压力传感数据进行数据分帧以及自适应递归滤波，得到压感数据序列，包括：

9、对所述压力传感数据进行时序排序以及数据分帧，得到压力帧数据序列；

10、逐个选取所述压力帧数据序列中的压力帧数据作为目标压力帧数据，对所述目标压力帧数据进行初始压力分析，得到初始压力特征以及压力误差协方差；

11、对所述目标压力帧数据进行初始噪声分析，得到过程噪声协方差以及观测噪声协方差；

12、对所述初始压力特征进行压力预测，得到预测压力特征；

13、根据所述过程噪声协方差对所述压力误差协方差进行预测更新，得到预测噪声协方差；

14、根据所述预测噪声协方差、所述预测压力特征以及所述观测噪声协方差计算出噪声增益；

15、利用所述噪声增益、所述预测压力特征、所述预测噪声协方差、所述过程噪声协方差以及所述观测噪声协方差对所述初始压力特征进行迭代残差滤波，得到滤波压力特征序列；

16、利用所述滤波压力特征序列对所述压力帧数据序列进行压力值更新，得到压感数据序列。

17、可选地，所述利用所述噪声增益、所述预测压力特征、所述预测噪声协方差、所述过程噪声协方差以及所述观测噪声协方差对所述初始压力特征进行迭代残差滤波，得到滤波压力特征序列，包括：

18、根据所述噪声增益以及所述预测压力特征对所述初始压力特征进行压力更新，得到更新压力特征；

19、根据所述噪声增益以及所述预测噪声协方差对所述压力误差协方差进行误差更新，得到更新误差协方差；

20、利用如下的过程更新算法根据所述预测压力特征、所述噪声增益对所述过程噪声协方差进行残差噪声更新，得到更新过程噪声协方差：其中，是指所述更新过程噪声协方差, 是指所述过程噪声协方差，为预设的过程遗忘系数，为所述噪声增益，为预设的观测值，为预设的观测矩阵，是指所述预测压力特征, 为转置符号；

21、利用如下的观测更新算法根据所述预测压力特征对所述观测噪声协方差进行残差噪声更新，得到更新观测噪声协方差：其中，是指所述更新观测噪声协方差, 是指所述观测噪声协方差，为预设的观测遗忘系数，为所述观测值，为所述观测矩阵，是指所述预测压力特征，为转置符号；

22、返回所述逐个选取所述压力帧数据序列中的压力帧数据作为目标压力帧数据的步骤，利用所述更新压力特征、所述更新误差协方差、所述更新过程噪声协方差以及所述更新观测噪声协方差对所述初始压力特征进行迭代更新，得到滤波压力特征序列。

23、可选地，所述对所述压感数据序列中的各个压感数据进行点阵压力定位以及压力聚类成像，得到点触压力图像序列，包括：

24、逐个选取所述压感数据序列中的压感数据作为目标压感数据，对所述目标压感数据进行点阵区块划分，得到区块压感数据集；

25、逐个选取所述区块压感数据集中的压感数据作为目标区块压感数据，利用如下的压力定位算法对所述目标区块压感数据进行压力定位，得到目标区块压力坐标：其中，是所述目标区块压力坐标的横坐标，为区块传感器索引，是所述目标区块压感数据中传感器的总数，是所述目标区块压感数据中第个传感器的横坐标，是所述目标区块压感数据中第个传感器的竖坐标，是所述目标区块压感数据中第个传感器的纵坐标，是所述目标区块压力坐标的竖坐标，是所述目标区块压力坐标的纵坐标，是所述目标区块压感数据中第个传感器的测量压力值，是所述目标区块压感数据中第个传感器的初始压力值；

26、对所述目标区块压感数据进行加权压力计算，得到目标区块压力值；

27、利用所述目标区块压力坐标对所述目标区块压力值进行定位标注，得到目标区块压力；

28、将所述区块压感数据集中所有目标区块压感数据的目标区块压力汇集成区块压力集；

29、对所述区块压力集进行压力成像以及聚类分割，得到初级压力图像；

30、对所述初级压力图像进行平滑除噪，得到点触压力图像；

31、将所述压感数据序列中各个目标压感数据对应的点触压力图像汇集成点触压力图像序列。

32、可选地，所述对所述区块压力集进行压力成像以及聚类分割，得到初级压力图像，包括：

33、对所述区块压力集进行位置坐标提取，得到区块压力坐标集；

34、对所述区块压力集进行压力值提取，得到区块压力值集；

35、根据所述区块压力值集对所述区块压力坐标集进行加权压力聚类，得到聚类压力簇集；

36、对所述聚类压力簇集进行离群值除噪，得到除噪压力簇集；

37、根据所述区块压力集对所述除噪压力簇集进行像素坐标匹配以及压力值映射，得到初级压力图像。

38、可选地，所述对所述初级压力图像进行平滑除噪，得到点触压力图像，包括：

39、对所述初级压力图像进行连通标记，得到连通压力图块集；

40、对所述连通压力图块集进行连通噪声过滤，得到除噪压力图块集；

41、对所述除噪压力图块集进行图块拼接，得到除噪压力图像；

42、对所述除噪压力图像进行边缘检测，得到压力轮廓；

43、对所述压力轮廓进行平滑拟合，得到拟合压力轮廓；

44、利用所述拟合压力轮廓对所述除噪压力图像进行边缘填充，得到点触压力图像。

45、可选地，所述对所述点触压力图像序列进行多模态压力特征提取以及帧间点触特征提取，得到点触压力特征，包括：

46、对所述点触压力图像序列进行图像特征提取，得到压力图像特征序列；

47、对所述点触压力图像序列进行频域转化以及频域特征提取，得到压力频域特征序列；

48、对所述点触压力图像序列进行力度特征提取，得到压力力度特征序列；

49、对所述压力图像特征序列、所述压力频域特征序列以及所述压力力度特征序列进行相关性模态融合，得到多模态压力特征序列；

50、对所述多模态压力特征序列进行自注意力编码，得到自注意力压力特征；

51、对所述多模态压力特征序列进行帧间时序卷积，得到时序压力特征；

52、对所述自注意力压力特征和所述时序压力特征进行全连接融合，得到点触压力特征。

53、详细地，所述对所述压力图像特征序列、所述压力频域特征序列以及所述压力力度特征序列进行相关性模态融合，得到多模态压力特征序列，包括：

54、对所述压力图像特征序列、所述压力频域特征序列以及所述压力力度特征序列进行特征矩阵化以及矩阵拼接操作，得到拼接压力特征矩阵；

55、对所述拼接压力特征矩阵进行协方差运算，得到压力协方差；

56、对所述压力协方差进行特征值分解，得到分解力度特征组以及分解力度特征值；

57、根据所述分解力度特征值对所述分解力度特征组进行特征筛选，得到融合力度特征组；

58、根据所述拼接压力特征矩阵对所述融合力度特征组进行特征空间映射，得到多模态压力特征序列。

59、详细地，所述对所述点触压力特征进行运动分析，得到点触运动模式，包括：

60、对所述点触压力特征进行隐藏线性变换以及隐藏特征激活，得到隐藏运动特征；

61、对所述隐藏运动特征进行残差连接，得到点触运动特征；

62、对所述点触运动特征进行输出线性变换以及输出特征激活，得到输出运动特征；

63、对所述输出运动特征进行模式分类，得到点触运动模式。

64、为了解决上述问题，本发明还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有至少一个计算机程序，所述至少一个计算机程序被电子设备中的处理器执行以实现上述所述的基于精确点触的耳机压力感应控制方法。

65、本发明实施例通过利用点阵压力传感器获取压力传感信号，能够扩大压力信号的传感尺度，通过进行移动除噪滤波，能够过滤压力传感信号中的噪声信号和突变信号，提升压力感应的精确度，通过进行数据分帧以及自适应递归滤波，能够根据压力数据的变化过程中每时刻的噪声增益对压力数据进行平滑除噪，提高了后续压力定位的准确性，通过进行点阵压力定位以及压力聚类成像，得到点触压力图像序列，能够将压力数据点阵化以及像素化，并利用图像处理的方法对压力数据进行特征提取，提高了压力的特征维度。

66、通过进行多模态压力特征提取，能够在不同特征维度实现对点触压力的细节特征提取，通过进行帧间点触特征提取，能够提取出点触压力特征随时间的变化关系，从而实现对用户行为模式的分析，通过进行运动分析，可以获取出用户的操作行为，并结合耳机状态模式对所述耳机进行控制，从而提高耳机压力感应控制的灵活性以及准确性。因此本发明提出的基于精确点触的耳机压力感应控制方法及介质，可以解决进行压力控制时的精确度较低的问题。