[发明专利]一种具有声音识别功能的智能垃圾桶

权利要求书

1.一种具有声音识别功能的智能垃圾桶，其特征是，包括桶体和安装在所述桶体上的声音识别系统，所述声音识别系统包括声音采集装置、声音识别装置和报警装置；

所述声音采集装置，用于采集所述智能垃圾桶周围环境的声音信号；

所述声音识别装置，用于提取所述声音信号的特征参数，并与预存储的特定词的特征参数进行匹配，若匹配结果显示所述声音信号中包含特定词，启动所述报警装置进行报警。

2.根据权利要求1所述的智能垃圾桶，其特征是，所述声音采集装置是声学传感器。

3.根据权利要求1所述的智能垃圾桶，其特征是，所述声音识别装置包括语音检测模块、语音处理模块、语音识别模块和存储器；

所述语音检测模块，用于对所述声音信号进行语音检测，以获取语音帧；

所述语音处理模块，用于对所述语音帧进行降噪；

所述语音识别模块，用于从降噪后的语音帧中提取特征参数，并与所述存储器中预存储的特定词的特征参数进行匹配，若匹配结果显示所述声音信号中包含特定词，启动所述报警装置进行报警。

4.根据权利要求1所述的智能垃圾桶，其特征是，所述智能垃圾桶还包括安装在所述桶体上的摄像装置，所述摄像装置用以拍摄所述智能垃圾桶周围环境的照片或视频，所述摄像装置与所述声音识别装置电性连接，以在所述声音识别装置的匹配结果显示所述声音信号中包含特定词，启动所述摄像装置。

5.根据权利要求4所述的智能垃圾桶，其特征是，所述摄像装置为多个，并间隔地布设在所述智能垃圾桶的外周面上。

6.根据权利要求3所述的智能垃圾桶，其特征是，所述的对所述声音信号进行语音检测，以获取语音帧，具体是：

(1)对采集的声音信号进行分帧、加窗和快速傅里叶变换处理，并计算每一帧声音信号的幅度谱；

(2)基于得到的幅度谱，利用下方的判决函数计算每一帧声音信号的判决函数值，其中，判决函数为：

式中，Γ(i)为第i帧声音信号的判决函数值，i＝1,2,…,I，I为帧的个数，|X_i+1(k)|、|X_i(k)|、|X_i-1(k)|和|X_i+j(k)|分别为第(i+1)帧、第i帧、第(i-1)帧、第(i+j)帧的幅度谱，M为预设的帧数，k为频点；

(3)根据得到各个帧的判决函数值以及语音帧的起始帧和终止帧的判决条件，确定语音帧的起始帧和终止帧，具体地，若从第i帧开始，连接R帧声音信号均满足Γ(i+r)≥λ且|X_i+r(k)|≥A，此时第i帧为语音帧的起始帧，若从第s帧开始，且i、s满足s≥i+R，连续R帧声音信号均满足Γ(s+r)＜λ且|X_s+r(k)|＜A，此时第s帧为语音帧的终止帧；此时第i帧和第s帧之间的声音信号即为语音帧，其中，|X_i+r(k)|为第(i+r)帧声音信号的幅度谱，|X_s+r(k)|为第(s+r)帧声音信号的幅度谱，A为设定的幅度谱阈值，λ为预设的判决阈值，r＝1,2,…,R，R为预设的帧数。