[发明专利]一种基于语音识别的垃圾分类器及其工作方法

说明书

本发明提出了一种基于语音识别的垃圾分类器及其工作方法，垃圾分类器包括：垃圾箱本体、垃圾容纳箱、主控单元、语音识别单元、音频单元、存储单元、网络单元和传感器单元，检测到有人靠近垃圾分类器后系统进入工作状态，实时采集语音数据，采用人工神经网络算法对语音数据进行处理、识别，输出对应的语音信息，根据语音信息采用BP神经网络算法得到垃圾种类的信息，音频单元播放对应垃圾种类的名称，并点亮指示灯，开启垃圾容纳箱开口，最后将垃圾分类器的使用情况发送至云平台进行记录。本发明将语音识别技术和BP神经网络算法加入垃圾分类工作过程中，实现了垃圾分类的智能化管理，提高了垃圾分类的效率，更为准确地帮助人们了解垃圾分类。

技术领域

本发明属于人工智能技术领域，具体为一种基于语音识别的垃圾分类器及其工作方法。

背景技术

垃圾分类是指，按照一定标准或规定将垃圾分类投放至不同容纳箱，便于接下来的回收利用，从而达到提高垃圾资源利用率的目的。

随着国家对垃圾分类越来越重视，各地区相继出台了垃圾分类政策。根据最新的上海垃圾分类规则，将垃圾分为可回收物、干垃圾、湿垃圾和有害垃圾。但是该工作起步初期由于人们对垃圾分类方法不熟悉导致垃圾分类处理的实施方面存在很多问题。虽然随着垃圾分类概念不断被强化，“智能垃圾箱”也出现在人们的生活中。但目前几类垃圾分类产品存在不少问题，比如：大部分智能垃圾箱的体积较大，价格昂贵，分类方法多以图像识别为主。这使得智能垃圾箱大多作为展示，广泛推行的很少。

发明内容

本发明的目的在于提出了一种基于语音识别的垃圾分类器。

实现本发明目的的技术解决方案为：一种基于语音识别的垃圾分类工作方法，包括：

S1：采用传感单元监测是否有人靠近垃圾分类器，若检测到用户靠近，从休眠状态进入工作状态。

S2：开启语音识别模式，打开麦克风语音输入通道，实时采集用户输入的代表垃圾类别的语音数据。

S3：采用人工神经网络算法对所述语音数据进行处理、识别，输出对应的语音信息。

S4：根据对应的语音信息采用BP神经网络算法得到垃圾种类的信息。

S5：通过语音播放对应垃圾种类的名称，并点亮对应垃圾容纳箱上的指示灯，开启对应垃圾容纳箱开口。

S6：将垃圾分类器的使用情况通过网络发送至云平台进行记录。

进一步的，步骤S3中，所述采用人工神经网络算法对所述语音数据进行处理、识别，输出对应的语音信息的过程包括如下步骤：

S31：切除语音数据首尾端的静音进行语音识别预处理。

S32：采用梅尔倒谱系数特征提取算法，将语音数据进行拆分和帧移取，对每帧数据进行预加重并去除直流偏量，并与加窗函数相乘，最后进行快速傅里叶变换，把每帧数据波形转换成包含声音信息的多维向量，完成对语音数据的特征提取。

S33：采用人工神经网络算法进行语音识别训练，选取特征向量为输入层，输出层为音素信息，所述输入层沿神经网络将语音数据逐步传输至输出层，得到实际输出值，暂存各节点的输出值，将所述各节点的输出值与标签值进行比较，沿语音数据传播的反向逐步得到各节点相应的差值，结合各节点的差值与当前节点的权值完成权重更新，不断训练得到声学模型。

S34：将字与音素信息对应得到字典。

S35：结合声学模型和字典分析当前语音数据，输出对应的语音信息。

进一步的，步骤S4中，所述根据对应的语音信息采用BP神经网络算法得到垃圾种类的信息的过程包括如下步骤：