【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于語音交互控制，具體涉及一種融合語音識別的交互式分析儀器控制系統及控制方法。
技術介紹
1、交互式分析儀器是指具備與用戶進行雙向通信能力，并能夠根據用戶輸入或指令自動調整其操作行為的科學儀器。這類儀器廣泛應用于化學、生物學、物理學等多個領域的實驗室測試(如分析儀器)、工業生產領域(如生產線設備)。通過語音命令與設備直接交互，無需手動操作或鍵盤輸入，從而顯著提升了操作效率，特別是在需要頻繁執行重復任務的情況下。
2、在工業和實驗室環境中，交互式分析儀器通常面臨多種噪聲源的干擾，如風扇、泵和其他機械設備的運轉聲音。這些噪聲源會對語音信號的采集造成顯著干擾，降低語音識別的準確率。此外，由于這類設備體積龐大，麥克風與操作者之間的距離可能較遠，導致語音信號在傳輸過程中衰減嚴重。為了克服這些問題，目前普遍采用在設備上布置多個麥克風來定位聲源方向，以降低語音采集的干擾。
3、然而，現有的多麥克風系統通常僅用于確定主體麥克風，并依據主體麥克風采集的語音指令進行操作。主體麥克風的選擇通常是基于距離聲源最近的原則，但這種方法存在一些固有的局限性。一方面，即使是最接近聲源的麥克風，其所在位置的信號質量也可能不佳，從而影響語音識別的效果。另一方面，由于單一主麥克風采集的語音信號缺乏參照對比，難以確定采集的語音是否遺漏，存在未全面反映語音所有特征的隱患，這可能導致語音識別系統在某些情況下出現誤識別，從而使生成的操作指令文本與實際情況存在偏差，進而影響系統的交互效果。
技術實現思路p>
1、本專利技術的目的在于改善現有技術中所存在的不足，提供一種融合語音識別的交互式分析儀器控制系統及控制方法，通過優化多麥克風系統采集語音信號的方式，能夠最大限度降低僅依據主體麥克風進行語音控制存在的缺陷。
2、本專利技術的目的可以通過以下技術方案來實現：本專利技術的第一方面提供一種融合語音識別的交互式分析儀器控制系統，包括以下模塊：語音信號感應采集模塊，用于利用交互式分析儀器上設置的紅外感應終端進行人體感應，當感應到人體靠近時啟動交互式分析儀器上布設的多麥克風采集操作者發出的語音信號。
3、麥克風選取模塊，用于將各麥克風采集的語音信號進頻譜差異分析，由此定位聲源所在位置，并以聲源位置為中心選取主體麥克風和輔助麥克風。
4、語音片段劃分模塊，用于將主體麥克風與輔助麥克風采集的語音信號利用語音活動檢測算法劃分為語音片段和非語音片段，并保留語音片段。
5、單體語音識別模塊，用于將主體麥克風與輔助麥克風保留的語音片段輸入語音識別系統生成主體麥克風與輔助麥克風生成的操作指令文本。
6、融合語音識別模塊，用于對主體麥克風與輔助麥克風保留的語音片段進行頻域融合，并將融合后的語音輸入語音識別系統以生成操作指令文本。
7、操作指令確定模塊，用于將語音融合生成的操作指令文本與主體麥克風、輔助麥克風生成的操作指令文本進行對比，由此確定最終操作指令。
8、操作執行反饋模塊，用于在交互式分析儀器根據最終操作指令執行操作期間，獲取操作者的反饋信息，當反饋表明操作失敗時從先前由主體麥克風與輔助麥克風生成的操作指令文本選取有效操作指令文本進行二次操作。
9、本專利技術的第二方面提出一種融合語音識別的交互式分析儀器控制方法，包括以下步驟：s1、利用交互式分析儀器上設置的紅外感應終端進行人體感應，當感應到人體靠近時啟動交互式分析儀器上布設的多麥克風采集操作者發出的語音信號。
10、s2、將各麥克風采集的語音信號進頻譜差異分析，由此定位聲源所在位置，并以聲源位置為中心選取主體麥克風和輔助麥克風。
11、s3、將主體麥克風與輔助麥克風采集的語音信號利用語音活動檢測算法劃分為語音片段和非語音片段，并保留語音片段。
12、s4、將主體麥克風與輔助麥克風保留的語音片段輸入語音識別系統生成主體麥克風與輔助麥克風生成的操作指令文本。
13、s5、對主體麥克風與輔助麥克風保留的語音片段進行頻域融合，并將融合后的語音輸入語音識別系統以生成操作指令文本。
14、s6、將語音融合生成的操作指令文本與主體麥克風、輔助麥克風生成的操作指令文本進行對比，由此確定最終操作指令。
15、s7、在交互式分析儀器根據最終操作指令執行操作期間獲取操作者的反饋信息。
16、s8、當反饋表明操作失敗時從先前由主體麥克風與輔助麥克風生成的操作指令文本選取有效操作指令文本進行二次操作。
17、結合上述的所有技術方案，本專利技術所具備的積極效果為：1、本專利技術通過利用交互式分析儀器上多麥克風采集的語音信號進行頻譜差異分析，由此選取主體麥克風和輔助麥克風，進而將主體麥克風和輔助麥克風采集的語音信號進行單體識別和融合識別，從而結合兩者識別結果進行操作指令確定，能夠顯著提高語音識別的準確性、魯棒性和可靠性，減少誤識別，改善信號質量和操作指令的一致性，從而提供更好的用戶體驗和交互效果。
18、2、本專利技術在交互式分析儀器根據確定想操作指令執行操作期間獲取操作者的反饋信息，當反饋表明操作失敗時從先前由主體麥克風與輔助麥克風生成的操作指令文本選取有效操作指令文本進行二次操作，這樣通過獲取操作者的即時反饋可以迅速發現操作失敗的情況，并采取措施進行糾正，避免因一次失敗的操作指令導致后續操作的連鎖錯誤，同時在首次操作失敗后能夠迅速進行二次操作，減少了操作中斷的時間，提高了系統的連續性和穩定性。
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1.一種融合語音識別的交互式分析儀器控制系統，其特征在于，包括以下模塊：
2.如權利要求1所述的一種融合語音識別的交互式分析儀器控制系統，其特征在于：所述將各麥克風采集的語音信號進頻譜差異分析如下過程：
3.如權利要求2所述的一種融合語音識別的交互式分析儀器控制系統，其特征在于：所述定位聲源所在位置實施如下：
4.如權利要求3所述的一種融合語音識別的交互式分析儀器控制系統，其特征在于：所述以聲源位置為中心選取主體麥克風參見下述過程：
5.如權利要求3所述的一種融合語音識別的交互式分析儀器控制系統，其特征在于：所述輔助麥克風參見下述選取過程：
6.如權利要求5所述的一種融合語音識別的交互式分析儀器控制系統，其特征在于：所述基于備選麥克風采集語音信號的頻譜圖計算備選麥克風的信噪比實施如下：
7.如權利要求1所述的一種融合語音識別的交互式分析儀器控制系統，其特征在于：所述對主體麥克風與輔助麥克風保留的語音片段進行頻域融合如下過程：
8.如權利要求1所述的一種融合語音識別的交互式分析儀器控制系統，其特征在
9.如權利要求1所述的一種融合語音識別的交互式分析儀器控制系統，其特征在于：所述選取有效操作指令文本如下過程：
10.一種融合語音識別的交互式分析儀器控制方法，其特征在于，包括以下步驟：
...【技術特征摘要】
1.一種融合語音識別的交互式分析儀器控制系統，其特征在于，包括以下模塊：
2.如權利要求1所述的一種融合語音識別的交互式分析儀器控制系統，其特征在于：所述將各麥克風采集的語音信號進頻譜差異分析如下過程：
3.如權利要求2所述的一種融合語音識別的交互式分析儀器控制系統，其特征在于：所述定位聲源所在位置實施如下：
4.如權利要求3所述的一種融合語音識別的交互式分析儀器控制系統，其特征在于：所述以聲源位置為中心選取主體麥克風參見下述過程：
5.如權利要求3所述的一種融合語音識別的交互式分析儀器控制系統，其特征在于：所述輔助麥克風參見下述選取過程：
6.如權利要...
【專利技術屬性】
技術研發人員：陸元華，朱嘉鈺，秦蘊華，朱明俊，張珉新，
申請(專利權)人：江蘇新高科分析儀器有限公司，
類型：發明
國別省市：
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