[发明专利]一种共享自行车的声纹识别方法

说明书

技术领域

本发明涉及共享自行车的识别领域，尤其是一种共享自行车的声纹识别方法。

背景技术

随着共享自行车的推广，共享自行车的应用越来越个广泛，但是目前共享单车的开锁方式只有扫描二维码开锁一种方式，缺乏更多的信息录入渠道，且二维码开锁的方式需要手机进行手动炒作，不利于共享自行车的快速开锁，而二维码模糊后，其唯一的信息输入渠道不顺畅时，将严重影响共享自行车的使用和用户的体验。

发明内容

本发明的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种共享自行车的声纹识别方法，提供声纹信号输入方式，提高用户体验，此外，本声纹的识别方法能够提高识别的准确性，能够避免不同环境下声纹度误差对声纹识别的影响。

本发明采用的技术方案如下：

本发明公开了一种共享自行车的声纹识别方法，包括以下步骤：

步骤1：用户向设置于车头处的声音传感器录入声纹，声音传感器将声纹转化为电信号并将该电信号传递MCU，MCU置于共享自行车的车锁内；

步骤2：MCU将电信号识别为字符信号，然后将电信号和字符信号分别编码为声纹数据和字符数据，声纹数据和字符数据加密后由MCU发送至与其通信连接的网络服务器；MCU自带模数转换功能，比如TI的基于Cortex-M4的MCU

步骤3：网络服务器中预存用户设置的预存声纹及预存字符，预存声纹及预存字符以数字信号方式存储于网络服务器，网络服务器解密声纹数据和字符数据并分别与预存声纹和预存字符匹配；

步骤4：声纹数据与预存声纹和字符数据与预存字符的匹配度均高于设定值时，网络服务器判断为识别成功；

步骤5：网络服务器发送代表成功识别的数据至MCU，MCU控制位于车锁上代表识别成功的指示灯点亮。

该方法中，将声音通过MCU转化为数据，然后将声纹和字符数据同步匹配，采用两个匹配的方式，有利于保证匹配声音识别的匹配程度，提高识别的有效性和准确性。

进一步，在上述步骤3中，预存声纹及预存字符为用户预先录入至网络服务器的声纹及字符，预存声纹录入至少五次并选取第一次及与其差别更大的两次，预存字符经用户查看并确认。该方法中将声纹进行多次匹配，采用多个声纹作为预存声纹，能够保证网络服务器对MCU录入的声纹的兼容性。

进一步，在步骤4中的字符数据与预存字符匹配过程中，字符数据首先进行网络匹配以建立各个字符的同音字库，然后将字符数据的各个字符与对应的同音字库进行相同匹配；成功匹配的字符数占预存字符数的百分比作为网络服务器判断的匹配度。在网络服务器中，将录入的声纹破译为字符时由于MCU的内置数据库可能不全的问题，可能无法完全破译为用于想要输入的正确的字符，因此进行同音字收集，然后与网络服务器待验证的字符进行匹配，提高容错率。

进一步，在步骤4中的预存声纹与声纹数据符匹配过程中，网络服务器将预存声纹与声纹数据在同一坐标系下分别模拟为时间-波动信号图，在该坐标系下分别选取预存声纹和声纹数据振幅大于设定值的区域进行先后重叠；在重叠区间内，若预存声纹与声纹数据的最大振幅差小于设定振幅差，则视为匹配成功；统计匹配成功的重叠区间占总重叠区间的百分比作为网络服务器的匹配度。该步骤中通过振幅较大的区域的重叠，然后能够方便的进行求差运算，进而简化匹配难度，同时简化匹配有效性和准确性。

进一步，三个预存声纹分别模拟为时间-波动信号图并置于三个坐标系中，声纹数据模拟为时间-波动信号图后分别放入该三个坐标系中，在该三个坐标系下分别选取预存声纹和声纹数据振幅大于设定值的区域进行先后重叠；在重叠区间内，若预存声纹与声纹数据的最大振幅差小于设定振幅差，则视为匹配成功；统计匹配成功的重叠区间占总重叠区间的百分比作为网络服务器的匹配度。该方法中通过三个坐标系的布置，能够提高声纹的参照目标，能够提高不同环境下输入的声纹在网络服务器中的匹配成功率。

进一步，步骤1中的声音传感器设于自行车手柄内，且声音传感器的电连接的柄部设有螺旋导线。通过螺旋线连接的方式，使声音传感器能够拿起和放下，从而方便于声音传感器对声纹的采集。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

1.提高用户体验，本声纹的识别方法能够提高识别的准确性，能够避免不同环境下声纹度误差对声纹识别的影响。

2.提供一种全新的自行车控制指令输入方式，增加共享自行车的开锁渠道，提高共享自行车的实用性，避免单一渠道的开锁方式对共享自行车的使用。

具体实施方式

实施例1