一种用于电子锁的个人语音识别开锁系统及方法
技术领域
本发明属于智能门锁系统技术领域，具体的，涉及一种用于电子锁的个人语音识别开锁系统及方法。
背景技术
智能锁是一种通过语音、指纹、蓝牙等技术进行开锁的锁具，相较于传统锁具，方便快捷，无需随身携带钥匙便能够自动进行开锁，并且能够有效防止出现钥匙被盗、被拷贝之后出现的安全问题，是一种新兴的高安全性的锁具；
现有技术中，语音识别已经被运用在智能锁上，但是由于大部分语音锁只能通过口令识别，由于口令与钥匙同样容易被盗用，其安全性较低，并且如果在设置的口令较为简单常用时，容易出现误开锁的情况，这些情况都会直接降低智能锁的安全性，并且在口令输入不清晰的状况下，语音识别也会为智能锁的开锁造成麻烦，为了解决上述问题，本发明提供了以下技术方案。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于电子锁的个人语音识别开锁系统及方法。
本发明需要解决的技术问题为：
现有技术中，语音识别已经被运用在智能锁上，但是由于大部分语音锁只能通过口令识别，其安全性较低，并且如果在设置的口令较为简单常用时，容易出现误开锁的情况，这些情况都会直接降低智能锁的安全性，并且在口令输入不清晰的状况下，语音识别也会为智能锁的开锁造成麻烦。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种用于电子锁的个人语音识别开锁系统，包括语音采集模块、声纹识别模块、口令库、语音分析模块、指纹采集模块、指纹库、控制模块与动作模块；
所述语音采集模块用于采集外部语音信息，并将其传输至声纹识别模块与语音分析模块，声纹识别模块用于对语音采集模块所采集的语音信息进行给分析，得到对应的声纹特征信息，并将声纹特征信息传输至口令库或语音分析模块；
所述口令库用于存储语音采集模块所采集的语音特征信息，并将语音特征信息与声纹特征信息进行匹配；
所述语音分析模块用于接收语音采集模块采集的语音信息，在对语音信息进行转换与分析后对控制模块发出指令信息；
所述指纹采集模块用于采集来访者指纹，并将指纹信息传输进入指纹库；
所述指纹库用于存储指纹采集模块上传的所有者的指纹信息，并将指纹库中存储的指纹信息与指纹采集模块实时采集的指纹信息进行比对，并对控制模块发出指令信息；
所述控制模块用于用对向动作模块发出指令信息；
所述动作模块用于做出开锁动作。
作为本发明的进一步方案，向口令库内录入口令信息的方法为：通过语音采集模块录入预设语音信息，激活口令库，然后录入口令语音信息。
作为本发明的进一步方案，所述语音分析模块用于将口令语音信息转换为语音特征信息后传输进入口令库。
作为本发明的进一步方案，上述开锁系统的开锁方法包括如下步骤：
S1、语音采集模块采集外部语音信息，并将外部语音信息传输至声纹识别模块与语音分析模块，其中声纹识别模块将其转换为声纹特征信息，语音分析模块将外部语音信息转换为语音特征信息；
S2、将上一步骤转换得到的语音特征信息与口令库中的语音特征信息进行匹配，当在口令库中匹配到语音特征信息时，将上一步骤转换得到的声纹特征信息与口令库中的声纹特征信息进行匹配，若在口令库中不能匹配到对应声纹特征信息，进入步骤S1，若在口令库中能够对应匹配到声纹特征信息，进入S3步骤处理；
S3、对语音分析模块实时转换的语音特征信息进行分析，获取语音特征信息中的口令部分，并将所采集的语音特征信息分为A1、A2、A3三部分，其中A1表示口令部分之前的语音特征信息部分、A2表示口令部分、A3表示口令部分之后的语音特征信息部分，分析得到A1与A2之间的时间间隔t1，A2与A3之间的时间间隔t2，当t1与t2中任一小于等于预设值t时，开始计时并计数，每出现一次t1与t2中任一小于等于预设值t的状况计为1，在预设时间T内，若计数值小于预设值n，则进入步骤S1，若在预设时间T内，计数值大于等于预设值n，通过控制模块请求指纹采集模块进行指纹采集，否则向控制模块发出指令信息，通过控制模块控制动作模块完成开锁动作；
S4、当控制模块请求指纹采集模块进行指纹采集时，自发出采集请求开始计时，在预设时间T1内，指纹采集模块采集指纹，并与指纹库中的指纹信息进行匹配，当指纹库中匹配到指纹时，通过控制模块控制动作模块完成开锁动作
本发明的有益效果：
本发明通过将语音识别、声纹识别与指纹识别技术进行结合，具体的，首先通过语音识别与声纹识别降低口令被盗风险，提升语音锁的安全性，另外，通过语音分析模块对口令输出的环境进行分析，避免出现口令口语化导致的误开锁情况，同样能够提升语音锁的安全性，同时，在语音分析模块对语音信息进行采集时，若在预设时间内多次出现口令且口令不符合开锁标准时，通过采集指纹进行身份辨认，这种方式一方面保证了在口令清晰准确的状况下完成语音开锁，保证语音开锁的快捷方便，另一方面又通过设置指纹辅助开锁的方式，在出现口令采集不清晰的情况下，通过指纹解锁快速完成解锁，避免出现口令不清晰导致的解锁困难问题。
附图说明
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细描述。
图1为本发明所述一种用于电子锁的个人语音识别开锁系统的结构示意图。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
一种用于电子锁的个人语音识别开锁系统，如图1所示，包括语音采集模块、声纹识别模块、口令库、语音分析模块、指纹采集模块、指纹库、控制模块与动作模块；
所述语音采集模块用于采集外部语音信息，并将其传输至声纹识别模块与语音分析模块，声纹识别模块用于对语音采集模块所采集的语音信息进行给分析，得到对应的声纹特征信息，并将声纹特征信息传输至口令库或语音分析模块；
所述口令库用于存储语音采集模块所采集的语音特征信息，并将语音特征信息与声纹特征信息进行匹配；
所述语音分析模块用于接收语音采集模块采集的语音信息，在对语音信息进行转换与分析后对控制模块发出指令信息；
所述指纹采集模块用于采集来访者指纹，并将指纹信息传输进入指纹库；
所述指纹库用于存储指纹采集模块上传的所有者的指纹信息，并将指纹库中存储的指纹信息与指纹采集模块实时采集的指纹信息进行比对，并根据结果对控制模块发出指令信息；
所述控制模块用于用对向动作模块发出指令信息；
所述动作模块用于做出开锁动作。
向口令库内录入口令信息的方法为：
通过语音采集模块录入预设语音信息，激活口令库，然后输入口令语音信息，其中语音分析模块用于将口令语音信息转换为语音特征信息后传输进入口令库。
通过上述一种用于电子锁的个人语音识别开锁系统进行语音识别开锁的方法为：
S1、语音采集模块采集外部语音信息，并将外部语音信息传输至声纹识别模块与语音分析模块，其中声纹识别模块将其转换为声纹特征信息，语音分析模块将外部语音信息转换为语音特征信息；
S2、将上一步骤转换得到的语音特征信息与口令库中的语音特征信息进行匹配，当在口令库中匹配到语音特征信息时，将上一步骤转换得到的声纹特征信息与口令库中的声纹特征信息进行匹配，若在口令库中不能匹配到对应声纹特征信息，进入步骤S1，若在口令库中能够对应匹配到声纹特征信息，进入S3步骤处理；
S3、对语音分析模块实时转换的语音特征信息进行分析，获取语音特征信息中的口令部分，并将所采集的语音特征信息分为A1、A2、A3三部分，其中A1表示口令部分之前的语音特征信息部分、A2表示口令部分、A3表示口令部分之后的语音特征信息部分，分析得到A1与A2之间的时间间隔t1，A2与A3之间的时间间隔t2，当t1与t2中任一小于等于预设值t时，开始计时并计数，每出现一次t1与t2中任一小于等于预设值t的状况计为1，在预设时间T内，若计数值小于预设值n，则进入步骤S1，若在预设时间T内，计数值大于等于预设值n，通过控制模块请求指纹采集模块进行指纹采集，否则向控制模块发出指令信息，通过控制模块控制动作模块完成开锁动作；
该步骤能够降低生活用语中夹带的口令部分语言起到干扰作用，避免误操作的现象；
S4、当控制模块请求指纹采集模块进行指纹采集时，自发出采集请求开始计时，在预设时间T1内，指纹采集模块采集指纹，并与指纹库中的指纹信息进行匹配，当指纹库中匹配到指纹时，通过控制模块控制动作模块完成开锁动作。
本发明通过将语音识别、声纹识别与指纹识别技术进行结合，具体的，首先通过语音识别与声纹识别降低口令被盗风险，提升语音锁的安全性，另外，通过语音分析模块对口令输出的环境进行分析，避免出现口令口语化导致的误开锁情况，同样能够提升语音锁的安全性，同时，在语音分析模块对语音信息进行采集时，若在预设时间内多次出现口令且口令不符合开锁标准时，通过采集指纹进行身份辨认，这种方式一方面保证了在口令清晰准确的状况下完成语音开锁，保证语音开锁的快捷方便，另一方面又通过设置指纹辅助开锁的方式，在出现口令采集不清晰的情况下，通过指纹解锁快速完成解锁，避免出现口令不清晰导致的解锁困难问题。
以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。
