[发明专利]声音监控方法、装置及系统

说明书

技术领域

本发明涉及声音信号处理和模式识别技术领域，具体涉及一种声音监控方法、装置及系统。

背景技术

随着现代化城市的高速发展,电梯的使用越来越普遍并已成为高层建筑必不可少的垂直交通工具，与居民的日常工作和生活密切相关。据有关部门统计，截止目前，我国电梯的年需求量已达到全球的三分之一。与此同时，由于电梯相对封闭，已成为犯罪分子实施不法行为的极佳场所，这为人们的日常生活带来了众多的安全隐患。越来越多的犯罪分子在电梯中实施抢劫、杀人或者是性骚扰，严重威胁着乘梯者的生命财产安全。文献表明，近年来的电梯暴力事件呈现迅速增长趋势，仅2012年一年，有记录在案的电梯犯罪事件就高达6.2万多起。因此，对电梯内发生的事件进行有效的监控无疑将对电梯暴力事件的发现、制止和侦破等有着重要的现实意义。

目前广泛采用摄像头视频监控的方式对电梯内的暴力事件实现有效监控。

虽然取得了一定的效果，但尚存在着如下问题：监控的智能化程度低，依赖于监控室工作人员的观察或翻看视频来发现暴力事件。显然，这种监控方式将耗费大量人力物力、而且人看视频图像超过20分钟其注意力将明显下降，准确率也大打折扣。

发明内容

（一）解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供一种声音监控方法、装置及系统，能够自动实现电梯内暴力事件的监控。

（二）技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：

一种声音监控方法，包括训练声音阶段和检测声音阶段，

所述训练声音阶段包含步骤：

S1、获取训练声音信号，提取所述训练声音信号的训练声音特征；

S2、根据所述训练声音特征，训练声音事件模型；

所述检测声音阶段包含步骤：

S3、获取待检测声音信号，提取所述待检测声音信号的待检测声音特征；

S4、判断所述声音事件模型中是否存在至少一个与所述待检测声音特征匹配的声音事件模型，如为是，则判定存在暴力事件；如为否，判定不存在暴力事件。

优选的，步骤S1中包含步骤：

S11、对所述获取的声音信号进行预处理；

S12、对预处理过后的声音信号作离散傅立叶变换，求得功率谱；

S13、基于梅尔滤波器组求得所述功率谱的梅尔倒谱系数；

S14、计算所述梅尔倒谱系数的一阶差分和二阶差分，将所述一阶差分和二阶差分的系数与所述梅尔倒谱系数拼接，形成声音特征。

优选的，步骤S11中的预处理包括分帧操作和加窗操作；

其中，加窗操作采用的窗函数为汉明窗，表达式w(n)为：

式中n为时间序号，L为窗长；

步骤S12中所述的求功率谱的表达式X_a(k)为：

Xa(k)=||Σn=0N-1x(n)e-j2kπ/N||2,0≤k≤N]]>

式中x(n)为加窗后的语音帧，N表示傅立叶变换的点数，j表示虚数单位。

优选的，步骤S2中的通过高斯混合模型来训练声音暴力事件模型，所述的M阶高斯混合模型的概率密度函数如下：