一種便于人機交互的船舶用操作臺的制作方法

1.本發明涉及船舶控制相關領域，具體為一種便于人機交互的船舶用操作臺。


背景技術：

2.隨著智能技術的發展，在工業領域產生了大量的語音識別交互系統，形成了多種成熟可靠的技術。例如在汽車領域的車載語音交互系統，可以通過語音控制實現接聽電話、控制安裝在車輛中的電子設備(比如多媒體播放裝置和空調)等功能。
3.目前在船舶控制領域，還是以人工操作為主，尚未出現基于語音識別的人機交互方法。由于水面環境經常變化，操縱人員需要同時處理大量的信息并控制船舶，對操縱人員經驗的要求很高。此外，人工操作的準確性和安全性都有待提高，對船舶所處狀態判斷失誤以及誤操作的風險都比較大。通過設計一種便于人機交互的船舶用操作臺，將解決上述難題。


技術實現要素：

4.本發明的目的在于提供一種便于人機交互的船舶用操作臺，以解決上述背景技術中提出的問題。
5.為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：一種便于人機交互的船舶用操作臺，包括操作臺體、操作計算機、攝像裝置、播音裝置、麥克風裝置和船舶人機交互系統，所述操作臺體頂部設置有操作面板，所述操作面板表面中間安裝有操作計算機，所述操作計算機側邊于操作面板表面安裝有攝像裝置，所述操作計算機另一側邊于操作面板表面分別設置有播音裝置和麥克風裝置，所述操作計算機內運行有船舶人機交互系統；
6.所述船舶人機交互系統包括船舶檢測模塊和語音交互模塊，所述船舶檢測模塊內設置有船舶信息單元和語音播放單元，所述船舶信息單元通過船上的各類傳感器在操作計算機屏幕實時顯示船舶各項關鍵參數，所述語音播放單元通過播音裝置對船舶不在正常范圍內的參數數據進行播報，并發出警報，所述語音交互模塊內設置有語音識別單元、人臉信息單元和識別顯示播報單元，所述語音識別單元通過麥克風裝置收集操縱人員語音，并將操縱人員的語音指令將其轉變為文本格式，分析提取出關鍵指令信息，根據控制指令數據庫和接口協議將所述指令信息轉化成各設備可辨別的執行命令進行發布，用于指令信息分配給船舶各設備進行相應操作，所述人臉信息單元通過攝像裝置收集操作面板前操縱人員臉部數據，用于提高語音識別的準確率同時增加整個操作臺的安全性，所述識別顯示播報單元通過播音裝置播報和操作計算機顯示屏顯示操縱人員的語音指令內容。
7.優選的，所述船舶信息單元展示的船舶各項信息參數通過操縱人員對其優先級和緊急程度對信息進行分類，所述語音播放單元優先對優先級高和緊急程度高的信息數據進行播報，及時反饋給船舶操縱人員，提請操縱人員注意。
8.優選的，所述攝像裝置內集成有距離傳感器，所述攝像裝置收集操作面板前操縱人員臉部數據，具體步驟為：
9.步驟s1、所述人臉信息單元控制攝像裝置采集操縱人員第一圖像，并由距離傳感器檢測操縱人員是否在攝像裝置有效的識別距離內；
10.步驟s2將步驟s1中采集的第一圖像中確定操縱人員臉朝向角度，比對標準人臉朝向角度，判定操縱人員臉朝向角度是否為有效角度，通過播音裝置提醒操縱人員臉部轉至標準人臉朝向角度，并判斷操縱人員是否為工作人員；
11.步驟s3、所述攝像裝置再次采集操縱人員第二圖像，用于識別檢測操縱人員臉部特征，并且判定是否在說話；
12.步驟s4、當判斷操縱人員為工作人員，且正在說話，則保證麥克風裝置處于開啟狀態。
13.優選的，所述識別顯示播報單元在顯示和播報完操縱人員的語音指令內容后，通過操作計算機或語音識別單元進行確認，在確認完成之后，執行該語音指令內容
14.優選的，所述船舶信息單元會儲存執行語音交互模塊指令前后船舶各項參數的數據
15.與現有技術相比，本發明的有益效果是：本發明通過對船舶運行狀態進行實時的檢測查看，在發生數據異?；蚬收蠒r，由通語音播報實時提醒操縱人員注意；通過設置語音交互模塊，由人臉信息單元和語音識別單元相互結合，實現語音對船舶的控制，并且由識別顯示播報單元對每條指令進行確認，保證操作的準確性，最終實現具有可操作性和準確性的船舶控制人機交互系統的效果。
附圖說明
16.圖1為本發明的整體結構示意圖；
17.圖2為本發明的船舶人機交互系統結構示意圖；
18.圖3為本發明的船舶檢測模塊工作流程示意圖；
19.圖4為本發明的人臉信息單元工作流程示意圖。
20.圖中：1、操作臺體；2、操作面板；3、操作計算機；4、攝像裝置；5、播音裝置；6、麥克風裝置；7、船舶檢測模塊；8、語音交互模塊；9、船舶信息單元；10、語音播放單元；11、語音識別單元；12、人臉信息單元；13、識別顯示播報單元；14、船舶人機交互系統。
具體實施方式
21.下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。
22.在本發明的描述中，需要說明的是，術語“豎直”、“上”、“下”、“水平”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，僅是為了便于描述本發明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本發明的限制。
23.在本發明的描述中，還需要說明的是，除非另有明確的規定和限定，術語“設置”、“安裝”、“相連”、“連接”應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一
體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通。對于本領域的普通技術人員而言，可以根據具體情況理解上述術語在本發明中的具體含義。
24.請參閱圖1-4，本發明提供一種技術方案：一種便于人機交互的船舶用操作臺，包括操作臺體1、操作計算機3、攝像裝置4、播音裝置5、麥克風裝置6和船舶人機交互系統14，操作臺體1頂部設置有操作面板2，操作面板2表面中間安裝有操作計算機3，操作計算機3側邊于操作面板2表面安裝有攝像裝置4，操作計算機3另一側邊于操作面板2表面分別設置有播音裝置5和麥克風裝置6，操作計算機3內運行有船舶人機交互系統14；
25.船舶人機交互系統14包括船舶檢測模塊7和語音交互模塊8，船舶檢測模塊7內設置有船舶信息單元9和語音播放單元10，船舶信息單元9通過船上的各類傳感器在操作計算機3屏幕實時顯示船舶各項關鍵參數，語音播放單元10通過播音裝置5對船舶不在正常范圍內的參數數據進行播報，并發出警報，語音交互模塊8內設置有語音識別單元11、人臉信息單元12和識別顯示播報單元13，語音識別單元11通過麥克風裝置6收集操縱人員語音，并將操縱人員的語音指令將其轉變為文本格式，分析提取出關鍵指令信息，根據控制指令數據庫和接口協議將所述指令信息轉化成各設備可辨別的執行命令進行發布，用于指令信息分配給船舶各設備進行相應操作，人臉信息單元12通過攝像裝置4收集操作面板2前操縱人員臉部數據，用于提高語音識別的準確率同時增加整個操作臺的安全性，識別顯示播報單元13通過播音裝置5播報和操作計算機3顯示屏顯示操縱人員的語音指令內容。
26.進一步的，船舶信息單元9展示的船舶各項信息參數通過操縱人員對其優先級和緊急程度對信息進行分類，語音播放單元10優先對優先級高和緊急程度高的信息數據進行播報，及時反饋給船舶操縱人員，提請操縱人員注意。
27.進一步的，攝像裝置4內集成有距離傳感器，攝像裝置4收集操作面板2前操縱人員臉部數據，具體步驟為：
28.步驟s1、人臉信息單元12控制攝像裝置4采集操縱人員第一圖像，并由距離傳感器檢測操縱人員是否在攝像裝置4有效的識別距離內；
29.步驟s2將步驟s1中采集的第一圖像中確定操縱人員臉朝向角度，比對標準人臉朝向角度，判定操縱人員臉朝向角度是否為有效角度，通過播音裝置5提醒操縱人員臉部轉至標準人臉朝向角度，并判斷操縱人員是否為工作人員；
30.步驟s3、攝像裝置4再次采集操縱人員第二圖像，用于識別檢測操縱人員臉部特征，并且判定是否在說話；
31.步驟s4、當判斷操縱人員為工作人員，且正在說話，則保證麥克風裝置6處于開啟狀態。
32.進一步的，識別顯示播報單元13在顯示和播報完操縱人員的語音指令內容后，通過操作計算機3或語音識別單元11進行確認，在確認完成之后，執行該語音指令內容。
33.進一步的，船舶信息單元9會儲存執行語音交互模塊8指令前后船舶各項參數的數據。
34.本發明通過對船舶運行狀態進行實時的檢測查看，在發生數據異?；蚬收蠒r，由通語音播報實時提醒操縱人員注意；通過設置語音交互模塊8，由人臉信息單元12和語音識別單元11相互結合，實現語音對船舶的控制，并且由識別顯示播報單元13對每條指令進行
確認，保證操作的準確性，最終實現具有可操作性和準確性的船舶控制人機交互系統的效果。
35.盡管已經示出和描述了本發明的實施例，對于本領域的普通技術人員而言，可以理解在不脫離本發明的原理和精神的情況下可以對這些實施例進行多種變化、修改、替換和變型，本發明的范圍由所附權利要求及其等同物限定。