[发明专利]一种垃圾分类站用垃圾袋赋码系统

权利要求书

1.一种垃圾分类站用垃圾袋赋码系统，其特征在于：包括设于垃圾分类站的前端数据处理单元、设于后台的后台数据服务单元，所述后台数据服务单元构建声纹特征识别模型，并将住户身份信息与声纹特征匹配绑定，同时向前端数据处理单元提供数据支撑服务；

所述前端数据处理单元根据声纹特征判定用户身份信息，并根据用户语义判断垃圾类别，同时根据用户身份信息、垃圾类别打印相应条码。

2.根据权利要求1所述的垃圾分类站用垃圾袋赋码系统，其特征在于：所述后台数据服务单元包括服务器，所述服务器通过声纹特征识别模型生成模块构建并训练声纹特征识别模型，所述服务器通过音频录入模块接收住户录入音频，并通过后端音频处理模块对住户录入音频进行处理，所述后端音频处理模块将处理后的住户录入音频发送至声纹特征识别模型进行声纹特征识别；

所述服务器通过身份信息录入模块接收输入的住户身份信息，所述服务器通过信息匹配绑定模块将识别出的声纹特征、住户身份信息进行信息匹配绑定，并存储至后端数据存储模块。

3.根据权利要求2所述的垃圾分类站用垃圾袋赋码系统，其特征在于：所述音频录入模块获取住户的音频流，并按照最短识别时长对音频流进行分段处理。

4.根据权利要求3所述的垃圾分类站用垃圾袋赋码系统，其特征在于：所述后端音频处理模块对各音频片段进行降噪处理、傅里叶变换，并根据傅里叶变换结果分别处理生成每个音频片段对应的语谱图，所述语谱图中的横轴代表音频信号持续的时间，纵轴代表音频信号的频率。

5.根据权利要求4所述的垃圾分类站用垃圾袋赋码系统，其特征在于：所述声纹特征识别模型生成模块构建包括卷积神经网络、长短期记忆网络串联构建神经网络的声纹特征识别模型，并将后端音频处理模块处理生成每个音频片段对应的语谱图输入声纹特征识别模型进行模型训练。

6.根据权利要求5所述的垃圾分类站用垃圾袋赋码系统，其特征在于：所述声纹特征识别模型生成模块判断声纹特征识别模型识别声纹特征准确率的波动值小于阈值时，所述声纹特征识别模型生成模块停止模型训练，所述服务器将训练好的声纹特征识别模型发送至前端数据处理单元；

所述声纹特征识别模型生成模块将音频片段对应的语谱图输入声纹特征识别模型进行模型训练，神经网络中的卷积神经网络先对语谱图进行处理。

7.根据权利要求2所述的垃圾分类站用垃圾袋赋码系统，其特征在于：所述信息匹配绑定模块将匹配绑定的声纹特征、住户身份信息存入后端数据存储模块后，所述服务器将该匹配绑定的声纹特征、住户身份信息发送至前端数据处理单元；

所述住户身份信息包括住户所住小区、所住期或区、所住楼栋、所住单元、所住楼层、所住房号及住户姓名。

8.根据权利要求1或2所述的垃圾分类站用垃圾袋赋码系统，其特征在于：所述前端数据处理单元包括控制器，所述控制器通过前端数据存储模块接收并存储服务器发送的匹配绑定的声纹特征、住户身份信息，以及声纹特征识别模型，所述控制器通过声音采集模块接收用户音频，所述控制器通过语义识别模块判断垃圾类别；

所述控制器通过前端音频处理模块对用户音频进行处理，所述前端音频处理模块将处理后的用户音频发送至声纹特征识别模块进行声纹特征识别，所述控制器利用声纹特征对比模块对声纹特征识别模块识别出的声纹特征与前端数据存储模块中的声纹特征进行对比判断，所述控制器通过身份信息判定模块从前端数据存储模块中获取用户身份信息，所述控制器根据用户身份信息、垃圾类别通过条码打印模块打印相应条码。

9.根据权利要求8所述的垃圾分类站用垃圾袋赋码系统，其特征在于：所述声纹特征识别模块定期从前端数据存储模块中调取最新的声纹特征识别模型；

所述声纹特征对比模块遍历前端数据存储模块中的声纹特征，寻找是否存在与声纹特征识别模块识别出的声纹特征相似度大于阈值的声纹特征，所述身份信息判定模块从前端数据存储模块中调取与声纹特征识别模块识别出的声纹特征相似度大于阈值的声纹特征对应的住户身份信息。

10.根据权利要求9所述的垃圾分类站用垃圾袋赋码系统，其特征在于：还包括条码扫描模块、箱门控制模块，所述控制器通过条码扫描模块扫描垃圾袋上的条码，并通过箱门控制模块控制对应垃圾分类的箱门，同时将该条垃圾投扔记录存储于前端数据存储模块。