[发明专利]一种基于儿童玩具的智能控制系统及装置

权利要求书

1.一种基于儿童玩具的智能控制系统及装置，其特征在于：包括有智能控制系统，所述智能控制系统应用于儿童智能玩具机器人，所述智能控制系统链接有动作识别系统、表情识别系统和声音识别系统，所述动作识别系统、表情识别系统和声音识别系统链接在行为录入模块上，所述行为信息录入模块与行为信息数据库相链接，所述行为信息数据库上还链接有互联网数据库，所述行为信息数据库与行为识别模块相链接，所述行为识别模块与预定义加载模块相链接，所述预定义加载模块链接过渡行为检测和分割模块，所述过渡行为检测与分割模块与特征提取和分类模块相链接，所述特征提取和分类模块与行为输出模块相链接，所述行为输出模块包括有动作输出单元、表情输出单元、声音输出单元和紧急联系单元。

2.根据权利要求1所述一种基于儿童玩具的智能控制系统及装置，其特征在于：所述预定义加载模块包括有数据分割单元、平滑与去噪单元、归一化单元、原始数据噪声处理单元和无关加速度信息处理单元。

3.根据权利要求1所述的一种基于儿童玩具的智能控制系统及装置，其特征在于：所述过渡行为检测与分割模块中包括有过渡行为检测单元，所述过渡行为检测单元采用加速度数据的水平分量和垂直分量表征行为信息，采用非参数检验方法曼-肯德尔法进行加速度序列的趋势性检验，其计算方法如下：

设一个时间序列有n个样本数据(x₁,x₂，...，x_n)，对于所有k，j≤n且k≠j，x_k和x_j的分布是不同的，检验统计量s的计算方式如下4所示：

其中

当n10时，可以通过下式来计算趋势统计量：

其中V_α(S)为方差，V_α(S)＝n(n-1)(2n+5)/18。当Z0时意味着当前时间序列有上升的变化趋势，当Z0时则意味着该时间序列是有着下降趋势的。给定阈值t，当统计量Z大于给定阈值t，结合数据分割方法，可以认为当前窗口可能包含过渡动作，需要对当前窗口所包含序列进行过渡动作分割操作。

4.根据权利要求1所述一种基于儿童玩具的智能控制系统及装置，其特征在于：所述过渡行为检测与分割模块还包括有过渡行为分割单元，所述过渡行为分割单元采用了动态时间规整算法，将当前测试序列与模板序列及进行比较，根据相似度大小判断测试序列所属类型，通过动态规划，利用局部最优化的原理在两条序列的匹配矩阵中寻找一条匹配路径,使两条序列之间的规整距离达到最小，实现模板序列和测试序列在时间上的最优匹配，减少因为时长不同所带来的误差。

5.根据权利要求4所述的一种基于儿童玩具的智能控制系统及装置，其特征在于：所述过渡行为分割单元上包括包括有过渡行为参考模板，所述动态时间规整算法通过匹配路径平均法和参考平均法建立过渡行为参考模板。

6.根据权利要求1所述的一种基于儿童玩具的智能控制系统及装置，其特征在于：所述特征提取和分类模块包括有特征提取单元和特征分类单元，特征提取单元的时域特征包括有：均值、标准差、四分位距、最大值、偏度、最小值、样本熵、均值趋势、两个加速度分量的互相关系数。