一种基于蚊子声音识别的灭蚊方法和系统

一种基于蚊子声音识别的灭蚊方法和系统
1.本发明属于智能灭蚊领域，具体涉及一种基于蚊子声音识别的灭蚊方法和系统。


背景技术：

2.蚊子属于昆虫纲双翅目蚊科，是一种具有刺吸式口器的纤小飞虫。蚊子是人类很多疾病的传播者，而且蚊子叮咬后，人体感觉疼痛并有红肿，家庭为了灭蚊一般安装纱窗、纱门、蚊帐或采用蚊香、灭蚊剂等进行防蚊灭蚊。
3.目前对于婴幼儿、孕妇、老人等群体因防卫蚊子叮咬能力较差，采用蚊帐、纱窗等方式，对于婴幼儿等活动容易造成不便，然而使用灭蚊剂是若不能准确控制用量，灭蚊剂量少时则不能够达到灭蚊效果，灭蚊剂用量过多时，不仅会对环境造成污染，也会在一定程度上造成身体的不适。


技术实现要素：

4.本发明所要解决的技术问题是：现有采用灭蚊剂灭蚊时不能够准确判控制用量。
5.本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种基于蚊子声音识别的灭蚊方法，包括：
6.s1，通过全向麦克风采集周围的声音信息；
7.s2，将所述全向麦克风采集到的声音信息进行预处理；
8.s3，将预处理后的声音信息通过预设的蚊子声音识别检测模型对蚊子的声音信息进行识别判断和对蚊子数量进行计算，若未检测到蚊子的声音信息，则执行步骤s1，若检测到蚊子的声音信息，则执行步骤s4；
9.s4，根据识别判断得出的蚊子数量进行告警；
10.s5，根据识别判断得出的蚊子数量计算灭蚊剂喷射的次数；
11.s6，根据所述灭蚊剂喷射的次数，控制所述灭蚊剂以预设频率喷射灭蚊液，并从灭蚊剂喷射的时间开始计时，得到中间时长；
12.s7，在中间时长达到预设的循环时间常数时，返回执行步骤s1。
13.进一步的，s1中，所述全向麦克风设置有四个，绕房间内的固定点周向对称排布。
14.进一步的，s2中，所述将全向麦克风采集到的声音信息进行预处理，包括：对采集到的声音信息进行降噪和滤波处理。
15.进一步的，s2中，所述将全向麦克风采集到的声音信息进行预处理，还包括：对进行降噪和滤波处理后的四个全向麦克风采集的声音信息在同一时间节点内进行求平均。
16.进一步的，s3中，通过预设的蚊子声音识别检测模型判断出蚊子的声音信息，根据在蚊子声音信息的响度计算蚊子数量。
17.进一步的，s6中，所述预设的循环时间常数为5分钟。。
18.一种基于蚊子声音识别的灭蚊系统，包括：
19.建模模块，用于根据不同蚊子的声音信息构成基础数据库，采用深度卷积神经网络模型作为基础模型，建立蚊子声音识别检测模型；
20.存储模块，用于存储所述建模模块中的蚊子声音识别检测模型；
21.采集模块，用于采集周围的声音信息，并发送给预处理模块；
22.预处理模块，用于根据接收到的声音信息进行降噪、滤波和求平均处理，并发送给识别模块；
23.识别模块，用于根据所述存储模块中的蚊子声音识别检测模型，对蚊子声音信息进行识别判断和对蚊子数量进行判断；
24.控制模块，用于对所述识别模块得出的结果进行判断处理；
25.执行模块，用于控制灭蚊剂喷射的次数；
26.告警模块，用于根据识别出的蚊子数量进行告警；
27.计时模块，用于从灭蚊剂喷射的时间开始进行计时，并发送给所述控制模块进行循环。
28.一种网络侧服务端，包括：
29.至少一个处理器；以及，
30.与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，
31.所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行任一项上述的基于蚊子声音识别的灭蚊方法。
32.一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述的基于蚊子声音识别的灭蚊方法。
33.本发明的有益效果是：本发明首先通过全向麦克风采集周围的声音信息，再将全向麦克风采集到的声音信息进行预处理；将预处理后的声音信息通过预设的蚊子声音识别检测模型对蚊子的声音信息进行识别判断和对蚊子数量进行计算，若未检测到蚊子的声音信息，则返回继续采集声音信息，若检测到蚊子的声音信息，则根据识别判断得出的蚊子数量进行告警，然后根据识别判断得出的蚊子数量判断灭蚊剂喷射的次数；最后根据预设的循环时间常数，从灭蚊剂喷射的时间开始计时，当达到预设的循环时间常数，则返回继续采集声音信息。本发明可以实现实施监测房间内的蚊虫，并喷射适当次数的灭蚊剂，实现了自动灭蚊，同时也避免了灭蚊剂的使用过多造成环境污染和身体不适。
附图说明
34.下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
35.图1是根据本发明第一实施方式提供的基于蚊子声音识别的灭蚊方法流程图；
36.图2是根据本发明第二实施方式提供的基于蚊子声音识别的灭蚊系统的结构示意图；
37.图3是根据本发明第三实施方式提供的网络侧服务端的结构示意图。
具体实施方式
38.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提
下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
39.本发明的第一实施方式涉及一种基于蚊子声音识别的灭蚊方法，在本实施方式中，首先通过全向麦克风采集周围的声音信息，再将全向麦克风采集到的声音信息进行预处理；将预处理后的声音信息通过预设的蚊子声音识别检测模型对蚊子的声音信息进行识别判断和对蚊子数量进行计算，若未检测到蚊子的声音信息，则返回继续采集声音信息，若检测到蚊子的声音信息，则根据识别判断得出的蚊子数量进行告警，然后根据识别判断得出的蚊子数量判断灭蚊剂喷射的次数；最后根据预设的循环时间常数，从灭蚊剂喷射的时间开始计时，当达到预设的循环时间常数，则返回继续采集声音信息。本发明可以实现实施监测房间内的蚊虫，并喷射适当次数的灭蚊剂，实现了自动灭蚊，同时也避免了灭蚊剂的使用过多造成环境污染和身体不适。
40.下面对本实施方式的基于蚊子声音识别的灭蚊方法的实现细节进行具体的说明，以下内容仅为方便理解提供的实现细节，并非实施本方案的必须，本实施方式的具体流程如图1所示，本实施方式应用于网络侧的服务端。
41.步骤s1，通过全向麦克风采集周围的声音信息。
42.具体而言，全向麦克风通常设置为多个声音采集装置，这些声音采集装置安通常安装在房间内的各个角落，用于采集当前所房间内的各处声音。
43.在一些示例中，所述全向麦克风设置有四个，绕房间内的固定点周向对称排布，分别同时采集全向麦克风周围的声音信息；通常固定点设置为房间的中心，或重点驱蚊点。
44.步骤s2，将全向麦克风采集到的声音信息进行预处理。
45.具体而言，将全向麦克风采集到的声音信息进行预处理，包括：对采集到的声音信息进行降噪和滤波处理。
46.首先对采集到的各个全向麦克风的声音信息分别进行降噪处理，随后，对降噪处理后的声音信息进行滤波，以提取声音信息中蚊子翅膀扇动所产生的声音部分，从而便于从该声音部分提取特征以进行蚊子判定，如，蚊子存在与否判定和蚊子数量判定等等。
47.对降噪处理后的声音信息进行滤波的原理为：由于蚊子发出的声音是由翅膀振动产生，能推动空气共振来回扰动，产生细微的嗡嗡声，在蚊子飞行时每秒翅膀震动250次到600次之间，蚊子产生的频率范围为250赫兹到600赫兹之间，进行滤波过程时，将低于250赫兹和高于600赫兹的声音信息进行过滤处理。
48.在一些示例中，对进行降噪和滤波处理后的四个全向麦克风采集的声音信息在同一时间节点内进行求平均。
49.步骤s3，将预处理后的声音信息通过预设的蚊子声音识别检测模型对蚊子的声音信息进行识别判断和对蚊子数量进行计算，若未检测到蚊子的声音信息，则执行步骤s1，若检测到蚊子的声音信息，则执行步骤s4。
50.具体而言，将预处理后的声音信息通过预设的蚊子声音识别检测模型对蚊子的声音信息进行识别判断，包括：首先导入包含有蚊子声音信息文件和标签，并随机打乱其顺序，再将导入不包含蚊子声音信息的文件和标签，并随机打乱其顺序，把所有声音信息的文件数量按照8:1:1的比例分成训练集、验证集和测试集，将这些声音信息组成基础数据库，通过预先设定的深度卷积网络模型对基础数据库中的声音进行训练、验证和测试得到预设的蚊子声音识别检测模型。
51.将预处理后的声音信息采用蚊子声音识别检测模型进行检测识别，当蚊子声音识别检测模型在预处理后的声音信息中未识别出具有蚊子声音信息特征时，则返回步骤s1对继续采集麦克风周围的声音信息。当蚊子声音识别检测模型在预处理后的声音信息中识别出具有蚊子声音信息特征时，执行步骤s4和对蚊子数量进行计算。
52.将预处理后的声音信息对蚊子数量进行计算，包括：将具有蚊子声音信息的特征部分进行提取，根据具有蚊子声音信息的响度计算蚊子数量。蚊子声音信息中的响度与蚊子数量之间呈正比，即，响度越大，蚊子数量越多。
53.在一些示例中，若全向麦克风只有一个，则在直接根据声音信息中的响度通过查找或通过预设的公式计算，得出蚊子数量。预设公式中蚊子声音信息中的响度与蚊子数量之间正相关，用于查找的预设表格中包括相互关联的响度信息和蚊子数量。
54.在一些示例中，若全向麦克风有多个，则首先进行s3中的“对进行降噪和滤波处理后的四个全向麦克风采集的声音信息在同一时间节点内进行求平均”，再根据声音信息的响度推算出蚊子数量。
55.在一些示例中，若全向麦克风有多个，则首先根据每个麦客风对应的声音信息的响度推算出蚊子数量，再根据每个麦克风所处位置通过查表得出对应系数，根据每个全向麦克风对应的文字数量、每个全向麦克风对应的系数，计算整体蚊子数量。值得注意的是，全向麦克风的位置不同，对应的系数也不同，全向麦克风的位置与系数之间的关系是预设的。
56.步骤s4，根据识别判断得出的蚊子数量进行告警。
57.具体而言，当蚊子声音识别检测模型在预处理后的声音信息中识别出具有蚊子声音信息特征时，通过控制告警灯闪烁进行告警。
58.步骤s5，根据识别判断得出的蚊子数量计算灭蚊剂喷射的次数。
59.具体而言，灭蚊剂通常安装在房间的中心或者是重点驱蚊点，灭蚊剂采用全向喷射的方式，每次灭蚊剂喷出的量是固定的，灭蚊剂喷射的次数与蚊子数量呈正相关，蚊子数量越多，喷射次数越多。例如，喷射次数＝k*蚊子数量 b，其中，k为正数，b为常数。
60.在一些示例中，将通过蚊子声音识别检测模型中识别出的具有蚊子信息特征的蚊子声音信息片段进行提取，通过测得蚊子声音信息的响度从而计算得出当前存在的蚊子数量。根据蚊子数量所在数值范围查找到对应数值范围的喷射次数，所述数值范围与喷射次数相关联。当计算出蚊子数量为1～5之间时，灭蚊剂喷射一次；当计算出蚊子数量为6～10之间时，灭蚊剂喷射两次；当计算出蚊子数量为11～15之间时，灭蚊剂喷射三次。
61.步骤s6，根据所述灭蚊剂喷射的次数，控制所述灭蚊剂以预设频率喷射灭蚊液，并从灭蚊剂喷射的时间开始计时，得到中间时长。
62.具体而言，通过计算得出的灭蚊剂喷射的次数控制位于房间的中心或者是重点驱蚊点的灭蚊剂以预设的频率进行喷射，此时采用计时器进行计时，得到中间时长。所述预设的频率为人工设置的预设值。
63.步骤s7，在中间时长达到预设的循环时间常数时，返回执行步骤s1。
64.在一些示例中，预设的循环时间常数设置为5分钟，当计时器计时得到的中间时长为5分钟时，则返回执行步骤s1重新通过全向麦克风采集周围的声音信息。
65.上面各种方法的步骤划分，只是为了描述清楚，实现时可以合并为一个步骤或者
对某些步骤进行拆分，分解为多个步骤，只要包括相同的逻辑关系，都在本专利的保护范围内；对流程中添加无关紧要的修改或者引入无关紧要的设计，但不改变其算法和流程的核心设计都在该专利的保护范围内。
66.如图2所示，本发明第二实施方式涉及了一种张量子空间聚类的自然图像分割系统，包括：建模模块201，存储模块202，采集模块203，预处理模块204，识别模块205，控制模块206，执行模块207，告警模块208，计时模块209。
67.具体地说，建模模块201，用于根据不同蚊子的声音信息构成基础数据库，采用深度卷积神经网络模型作为基础模型，建立蚊子声音识别检测模型；存储模块202，用于存储所述建模模块中的蚊子声音识别检测模型；采集模块203，用于采集周围的声音信息，并发送给预处理模块；预处理模块204，用于根据接收到的声音信息进行降噪、滤波和求平均处理，并发送给识别模块；识别模块205，用于根据所述存储模块中的蚊子声音识别检测模型，对蚊子声音信息进行识别判断和对蚊子数量进行判断；控制模块206，用于对所述识别模块得出的结果进行判断处理；执行模块207，用于控制灭蚊剂喷射的次数；告警模块208，用于根据识别出的蚊子数量进行告警；计时模块209，用于从灭蚊剂喷射的时间开始进行计时，并发送给所述控制模块进行循环。
68.不难发现，本实施方式为与第一实施方式相对应的系统实施例，本实施方式可与第一实施方式互相配合实施。第一实施方式中提到的相关技术细节在本实施方式中依然有效，为了减少重复，这里不再赘述。相应地，本实施方式中提到的相关技术细节也可应用在第一实施方式中。
69.值得一提的是，本实施方式中所涉及到的各模块均为逻辑模块，在实际应用中，一个逻辑单元可以是一个物理单元，也可以是一个物理单元的一部分，还可以以多个物理单元的组合实现。此外，为了突出本发明的创新部分，本实施方式中并没有将与解决本发明所提出的技术问题关系不太密切的单元引入，但这并不表明本实施方式中不存在其它的单元。
70.本发明第三实施方式涉及一种网络侧服务端，如图3所示，包括至少一个处理器301；以及，与至少一个处理器301通信连接的存储器302；其中，存储器302存储有可被至少一个处理器301执行的指令，指令被至少一个处理器301执行，以使至少一个处理器301能够执行上述的数据处理方法。
71.其中，存储器302和处理器301采用总线方式连接，总线可以包括任意数量的互联的总线和桥，总线将一个或多个处理器301和存储器302的各种电路连接在一起。总线还可以将诸如外围设备、稳压器和功率管理电路等之类的各种其他电路连接在一起，这些都是本领域所公知的，因此，本文不再对其进行进一步描述。总线接口在总线和收发机之间提供接口。收发机可以是一个元件，也可以是多个元件，比如多个接收器和发送器，提供用于在传输介质上与各种其他装置通信的单元。经处理器301处理的数据通过天线在无线介质上进行传输，进一步，天线还接收数据并将数据传送给处理器301。
72.处理器301负责管理总线和通常的处理，还可以提供各种功能，包括定时，外围接口，电压调节、电源管理以及其他控制功能。而存储器302可以被用于存储处理器301在执行操作时所使用的数据。
73.本发明第四实施方式涉及一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序。计算机
程序被处理器执行时实现第一实施方式中的基于蚊子声音识别的灭蚊系统。
74.即，本领域技术人员可以理解，实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一个设备(可以是单片机，芯片等)或处理器(processor)执行本技术各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(rom，read-only memory)、随机存取存储器(ram，random access memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
75.以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关的工作人员完全可以在不偏离本发明的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。