[发明专利]基于家庭用户级的声纹身份认证系统和智能检测马桶

说明书

本发明公开了一种基于家庭用户级的声纹身份认证系统，包括声音采集器、声音检测单元、声音预处理单元、声纹特征提取单元、UBM模型训练单元、声纹库和判决单元；本发明还公开了一种智能检测马桶。本发明中，通过声纹识别进行家庭用户的身份认证，身份认证过程更加简单，且不存在隐私泄露问题，大大改善了用户的使用体验；设置声音检测单元，当音频信号的最大幅值超过预设的启动幅值时才使声纹认证系统启动工作，能够减小系统的待机功耗；采用UBM模型训练家庭成员的声纹模型，训练时间短，训练效率高。

技术领域

本发明涉及智能马桶技术领域，特别涉及一种基于家庭用户级的声纹身份认证系统和一种智能检测马桶。

背景技术

现有的智能家居越来越多的需要使用家庭用户级的身份认证系统，现有技术一般采用指纹识别或人脸识别的方式，但是指纹识别需要被检测者在使用智能家居前先使手指和指纹采集器直接接触以确认身份，如果手上有水或正在做其他事情不方便采集指纹时就无法使用，并且部分人手掌经常会脱皮，或者小孩手指较小，均会导致无法认证身份，从而使得检测失败；采用人脸识别的方式则需要使用摄像头，在家里使用摄像头容易泄露隐私，也存在不便。

另外，现有的智能马桶已经具有尿液和大便的检测功能，但是在检测之前需要认证被检测者的身份，现有技术一般采用指纹识别或人脸识别的方式，以便于将检测结果与被检测者相对应，但是采用指纹识别会增加使用马桶时的程序，当被检测者急于使用马桶时可能来不及采集指纹；采用人脸识别的方式则需要使用摄像头，而在厕所使用摄像头可能会泄露隐私，尤其是对于浴室和厕所一体设置的场所，更加不适用人脸识别的身份验证方式。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供了一种基于家庭用户级的声纹身份认证系统和智能检测马桶。

本发明的技术方案如下：

一种基于家庭用户级的声纹身份认证系统，包括声音采集器、声音检测单元、声音预处理单元、声纹特征提取单元、UBM模型训练单元、声纹库和判决单元；

所述声音采集器用于采集声音信息生成音频信号；

所述声音检测单元用于检测音频信号的最大幅值，当音频信号的最大幅值超过预设的启动幅值时使声纹认证系统启动工作；

所述声音预处理单元用于对声音采集器采集的音频信号进行预处理，提取出有效信号；

所述声纹特征提取单元用于从有效信号中提取出声纹特征；

所述UBM模型训练单元用于通过UBM模型训练出各家庭成员的声纹模型；

所述声纹库用于分别存贮各家庭成员的声纹模型；

所述判决单元用于将提取的声纹特征与声纹库中各家庭成员的声纹模型进行一一比对并打分，根据打分结果进行身份认证。

一种智能检测马桶，包括便池、水箱、马桶盖、声纹认证系统、取样装置、管路系统、检测装置和控制系统；所述声纹认证系统、取样装置、检测装置、管路系统以及控制系统均设置在马桶盖上，所述声纹认证系统、取样装置、检测装置和管路系统均与控制系统电连接；

所述声纹认证系统用于对家庭成员的声音信息进行训练以生成声纹库，以及根据采集的声音信息进行身份认证；

所述声纹认证系统包括声音采集器、声音检测单元、声音预处理单元、声纹特征提取单元、UBM模型训练单元、声纹库和判决单元；

所述声音采集器用于采集声音信息生成音频信号；

所述声音检测单元用于检测音频信号的最大幅值，当音频信号的最大幅值超过预设的启动幅值时使声纹认证系统启动工作；

所述声音预处理单元用于对声音采集器采集的音频信号进行预处理，提取出有效信号；