[发明专利]一种人声互动朗读亭电平灯强度指示自动跟随系统

说明书

本发明涉及朗读亭使用系统技术领域，且公开了一种人声互动朗读亭电平灯强度指示自动跟随系统，包括以下操作步骤：步骤一：扫描是否有人，处理器的外部安装有USB接口，所述USB接口读取激光雷达扫描的3D点云数据；步骤二：识别人数，激光雷达扫描的3D点云数据后保存，所述3D点云数据包含有人数识别算法。该人声互动朗读亭电平灯强度指示自动跟随系统，通过当只有人在朗读亭靠近时，LED灯条才显示人声音源状态，无人时，不显示，实现节能，并且人在亭子附近远近走动，以相同音量发声时，朗读亭上LED灯条也能显示稳定，减小显示波动，而真正显示声音源的状态，即可增加LED灯条显示时增加稳定性。

技术领域

本发明涉及朗读亭使用系统技术领域，具体为一种人声互动朗读亭电平灯强度指示自动跟随系统。

背景技术

目前朗读亭作为朗读环境，是一个相对静止的状态，人经过朗读亭时，通过采集亭子周围声音大小，LED灯带来动态显示声音强度，但当人以相同声音大小说话，并在亭子附近远近走动，声音强度指示应该是显示不变，或波动很小，准确显示说话声音强度，但现有市面方案会因声音源与亭子的距离影响LED灯显示强度，虽然有互动效果，但不能准确反映声音源真实状态，至此研发出一种人声互动朗读亭电平灯强度指示自动跟随系统。

在现有的人声互动朗读亭电平灯强度指示自动跟随系统中，朗读亭在使用过程中，朗读亭持续保持在工作的状态，朗读亭保持工作状态会产生电流损耗的问题，同时当无人时，朗读亭的外部会因为外部风吹触碰产生杂音，同时朗读亭内部只要有声音，LED灯也会波动显示，LED灯亮起会造成一定能源浪费。

发明内容

针对现有人声互动朗读亭电平灯强度指示自动跟随系统的不足，本发明提供了一种人声互动朗读亭电平灯强度指示自动跟随系统，具备激光雷达扫描可对经过的人群进行检测，当人群经过距离到达移动程度后，可对人的间距和位置进行监控，且可准确的测算出人与是否使用朗读亭，即可增加朗读亭利用率的优点，解决了上述背景技术中提出的问题。

本发明提供如下技术方案：一种人声互动朗读亭电平灯强度指示自动跟随系统，包括以下操作步骤：

步骤一：扫描是否有人，

处理器的外部安装有USB接口，所述USB接口读取激光雷达扫描的3D点云数据；

步骤二：识别人数，

激光雷达扫描的3D点云数据后保存，所述3D点云数据包含有人数识别算法，所述激光雷达扫描检测人与雷达之间的距离L1和夹角a；

步骤三：计算距离，

已知L1、L2和L4以及a夹角，余弦定理测算距离，

L3＝(L1^2+L2^2-2*L1*L2*COS(a))^0.5

L5＝(L1^2+(L2+L4)^2-2*L1*(L2+L4)*COS(a))^0.5

计算Mic1声音到达Mic2麦克风的延时时间为：T＝(L3-L5)/V；

步骤四：波束形成算法，

获得离朗读亭最近的目标人特定方向的声音数据，衰减其它方向声音干扰，算法核心思想为：把Mic2采集的数据M2[N]，按T时间延迟，组成新数组M2[N_-T]，Mic2与Mic1采集数据进行运算：M[N]＝(M1[N]+M2[N_-T])/2；

步骤五：声音补偿修正，

指向性声音数据M[N],因距离导致声音强度衰减进行补偿，根据经验数据：“声音随距离衰减表”，查表L1距离对应声音补偿值B，得到修正后的声音数据:M[N]＝M[N]*B；

步骤六：处理数据和控制灯光，