CN109597305A - 基于语言信号分析和大数据分析的服装震动智能提醒系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种基于语言信号分析和大数据分析的服装震动智能提醒系统，其特征在于，包括：数据预采集设备；在数据存储设备中建立有分类模型；音乐信号分析设备；控制系统根据接收到的实时震动信息控制震动模块，使得佩戴在用户不同身体部位的输入模块根据实时音乐信号的节拍在相应的时间发出震动，提醒用户相应的身体部位做出动作。本发明使用数据分析设备与震动控制系统相结合，智能地解决了音乐舞蹈的提醒功能，可以使相关机构的人力成本大大降低。该设备的学习成本低，适用人群广泛。该设备使用云端数据存储设备，数据安全性高，用途广泛，还可以方便普通用户人群学习舞蹈技能。
Description
技术领域
本发明涉及一种基于音乐信号分析和大数据分析的智能服装震动提醒系统，属于数据分析、互联网和信号处理领域。
背景技术
随着人们生活水平的提高，人民生活的节奏越来越快，很多人希望在学习一些业余爱好的时候可以节省时间。同时一些舞蹈爱好者希望加快舞蹈学习的进度。然而目前缺少这样的设备来满足这些需求。
发明内容
本发明的目的是：为不熟悉歌曲的舞者提供每个节拍的动作提醒，方便舞者在跳舞时准确作出相应动作，还可以用于群众的舞蹈学习。
为了达到上述目的，本发明的技术方案是提供了一种基于语言信号分析和大数据分析的服装震动智能提醒系统，其特征在于，包括：
数据预采集设备，提取音频数据库中的音乐数据并输入与音乐数据相对应的震动信息后形成训练数据集输入给数据存储设备；
在数据存储设备中建立有分类模型，分类模型利用训练数据进行训练，得到训练后的分类模型；
音乐信号分析设备，用于提取外部输入的实时音乐信号的音乐信号特征数据，并将音乐信号特征数据上传至数据存储设备，由数据存储设备中的训练后的分类模型根据接收到的数据预测得到对应的实时震动信息，并将实时震动信息反馈给音乐信号分析设备，音乐信号分析设备将接收到的实时震动信息输出至控制系统；
控制系统根据接收到的实时震动信息控制震动模块，使得佩戴在用户不同身体部位的输入模块根据实时音乐信号的节拍在相应的时间发出震动，提醒用户相应的身体部位做出动作。
优选地，外部输入的实时音乐信号通过A/D转换设备转换为数字信号后输入给所述音乐信号分析设备。
优选地，所述音乐信号分析设备对所述音乐信号特征数据进行降维处理后上传至所述数据存储设备。
优选地，所述分类模型选择随机森林分类算法，进行模型训练选取的随机森林算法的参数包括树的个数为100，树的深度为6，构成随机森林的决策树使用的算法为C4.5，随机森林模型不剪枝，同时使用交叉验证方法来提高算法的泛化能力。
优选地，用户不同身体部位包括手臂输入模块、颈部输入模块、腿部输入模块及胸部输入模块。
优选地，还包括反馈自学习系统，反馈自学习系统有用户输入端口，用于记录用户认为震动时间和间隔不合适的点，并进行相应的修改，再传入所述数据存储设备。
本发明提供了一种基于语言信号分析和大数据分析的服装震动智能提醒系统，其主要具有的有益效果为：本发明使用数据分析设备与震动控制系统相结合，智能地解决了音乐舞蹈的提醒功能，可以使相关机构的人力成本大大降低。该设备的学习成本低，适用人群广泛。该设备使用云端数据存储设备，数据安全性高，用途广泛，还可以方便普通用户人群学习舞蹈技能。该设备还有自反馈学习系统，可以不断增强模型的性能，提高分类结果的准确性。
附图说明
图1为本发明提供的一种基于语言信号分析和大数据分析的服装震动智能提醒系统的系统框图。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
如图1所示，本发明提供了一种基于音乐信号分析和大数据分析的服装震动智能提醒系统，包括A/D转换设备1和音乐信号分析设备2。A/D转换设备配有音乐信号输入端口，音乐信号分析设备2与数据存储设备3和控制系统4相连。数据存储设备3的输入端还与数据预采集系统5相连。数据预采集系统5连接有音频数据库6和震动信息输入系统7。控制系统4的输出端与震动模块8相连，且与所述震动模块8连接的还有手臂输入模块9，颈部输入模块10，腿部输入模块11和脚部输入模块12。反馈自学习系统13有用户输入端口，用于记录用户认为震动时间和间隔不合适的点，并进行相应的修改，再传入存储设备。
本发明提供的一种基于音乐信号分析和大数据分析的服装震动智能提醒系统，通过采用机器学习模型和对音乐信号的特征数据的分析，分析出输入的音乐信号在某个时间点可能的震动信息，从而提醒佩戴者在该时间点舞动身体的某个部位，从而提高佩戴者熟悉音乐和舞蹈的速度。其主要步骤如下：
第一步：音乐信号的处理
所述音乐信号可以是模拟信号或数字信号，若从网络上下载的音乐信号则是数字信号，此时无需经过A/D转换设备1；若音乐信号来自于声音的实时输入，则需进过A/D转换设备1处理成数字信号。同时对该音乐信号进行信号预处理，包括预加重、端点检测、加窗和分帧处理。所述音乐信号分析设备2接收A/D转换设备1输出的数字信号，使用内置的音乐信号特征提取方法如振幅能量、基音频率、共振峰以及梅尔频率倒谱系数MFCC等特征，取得特征后需对特征数据进行降维处理，包括线性降维方法和非线性降维方法。线性降维方法有主成分分析(PCA)、线性判别法(LDA)，非线性降维方法主要是流形学习算法，用于降低无关特征的数量，从而提升分类算法的运行效率和识别准确率。
第二步：数据预采集和模型训练
该步骤通过在Berlin音乐数据库提取数据，输入到所述数据预采集系统5，选取的Berlin音乐数据库的数据特征包括振幅能量、基音频率、共振峰以及梅尔频率倒谱系数MFCC等特征，同时输入对应的震动信息，数据存储设备3内部选择随机森林分类算法，进行模型训练选取的随机森林算法的参数包括树的个数为100，树的深度为6，构成随机森林的决策树使用的算法为C4.5，随机森林模型不剪枝，同时使用交叉验证方法来提高算法的泛化能力。
第三步：输出结果预测
所述音乐信号分析设备2的输出结果上传到数据存储设备3，进行模型测试，输出分类结果，输出结果为输入的音乐信号的震动信息，并将该结果下载到音乐信号分析设备2，音乐信号分析设备2再把输出的震动信息烧录到控制系统4，所述控制系统4一般为单片机系统，可使用一般的51单片机，为提高性能可采用ARM架构的单片机控制系统，编程语言一般采用C语言，烧录完成后将运行结果传输到与控制系统4相连接的震动模块8。
第四步：震动输出
所述震动模块8连接有手臂输入模块9，颈部输入模块10，腿部输入模块11和脚部输入模块12，所述模块一般由微型震动马达TELESKY 1027组成，所述微型马达额定电压为3V，启动电流为90mA，有两个引脚，分别与控制系统4的低电平端和高电平端相连，所述震动模块8接收到控制系统4的震动信息将震动信息传递到模块9、10、11、12后开始震动。该震动的信息是通过模型预测的结果，可以在使用者忘记摸个动作时给与震动提醒，从而提高使用者的学习效率。
Claims (6)
1.一种基于语言信号分析和大数据分析的服装震动智能提醒系统，其特征在于，包括：
数据预采集设备(5)，提取音频数据库(6)中的音乐数据并输入与音乐数据相对应的震动信息后形成训练数据集输入给数据存储设备(3)；
在数据存储设备(3)中建立有分类模型，分类模型利用训练数据进行训练，得到训练后的分类模型；
音乐信号分析设备(2)，用于提取外部输入的实时音乐信号的音乐信号特征数据，并将音乐信号特征数据上传至数据存储设备(3)，由数据存储设备(3)中的训练后的分类模型根据接收到的数据预测得到对应的实时震动信息，并将实时震动信息反馈给音乐信号分析设备(2)，音乐信号分析设备(2)将接收到的实时震动信息输出至控制系统(4)；
控制系统(4)根据接收到的实时震动信息控制震动模块(8)，使得佩戴在用户不同身体部位的输入模块根据实时音乐信号的节拍在相应的时间发出震动，提醒用户相应的身体部位做出动作。
2.如权利要求1所述的一种基于语言信号分析和大数据分析的服装震动智能提醒系统，其特征在于，外部输入的实时音乐信号通过A/D转换设备(1)转换为数字信号后输入给所述音乐信号分析设备(2)。
3.如权利要求1所述的一种基于语言信号分析和大数据分析的服装震动智能提醒系统，其特征在于，所述音乐信号分析设备(2)对所述音乐信号特征数据进行降维处理后上传至所述数据存储设备(3)。
4.如权利要求1所述的一种基于语言信号分析和大数据分析的服装震动智能提醒系统，其特征在于，所述分类模型选择随机森林分类算法，进行模型训练选取的随机森林算法的参数包括树的个数为100，树的深度为6，构成随机森林的决策树使用的算法为C4.5，随机森林模型不剪枝，同时使用交叉验证方法来提高算法的泛化能力。
5.如权利要求1所述的一种基于语言信号分析和大数据分析的服装震动智能提醒系统，其特征在于，用户不同身体部位包括手臂输入模块(9)、颈部输入模块(10)、腿部输入模块(11)及胸部输入模块(12)。
6.如权利要求1所述的一种基于语言信号分析和大数据分析的服装震动智能提醒系统，其特征在于，还包括反馈自学习系统(13)，反馈自学习系统(13)有用户输入端口，用于记录用户认为震动时间和间隔不合适的点，并进行相应的修改，再传入所述数据存储设备(3)。
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Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008151642A1 (en) * | 2007-06-12 | 2008-12-18 | Nokia Corporation | Directing shoe insole |
| CN202601030U (zh) * | 2012-05-11 | 2012-12-12 | 长春大学 | 基于zigbee技术的聋哑人舞蹈训练及舞台提示系统 |
| CN104882144A (zh) * | 2015-05-06 | 2015-09-02 | 福州大学 | 基于声谱图双特征的动物声音识别方法 |
| CN204670479U (zh) * | 2015-04-15 | 2015-09-30 | 温州芳植生物科技有限公司 | 一种改进的舞蹈鞋 |
| US20150332659A1 (en) * | 2014-05-16 | 2015-11-19 | Not Impossible LLC | Sound vest |
| CN105405337A (zh) * | 2015-10-22 | 2016-03-16 | 小天才科技有限公司 | 一种辅助音乐弹奏的方法和系统 |
| CN205385902U (zh) * | 2016-03-14 | 2016-07-20 | 温州职业技术学院 | 一种多功能舞蹈用高跟鞋 |
| CN106707823A (zh) * | 2015-07-24 | 2017-05-24 | 时晓欣 | 一种基于无线通信、由控制台和智能上衣构成的广场舞系统 |
-
2018
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Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008151642A1 (en) * | 2007-06-12 | 2008-12-18 | Nokia Corporation | Directing shoe insole |
| CN202601030U (zh) * | 2012-05-11 | 2012-12-12 | 长春大学 | 基于zigbee技术的聋哑人舞蹈训练及舞台提示系统 |
| US20150332659A1 (en) * | 2014-05-16 | 2015-11-19 | Not Impossible LLC | Sound vest |
| CN204670479U (zh) * | 2015-04-15 | 2015-09-30 | 温州芳植生物科技有限公司 | 一种改进的舞蹈鞋 |
| CN104882144A (zh) * | 2015-05-06 | 2015-09-02 | 福州大学 | 基于声谱图双特征的动物声音识别方法 |
| CN106707823A (zh) * | 2015-07-24 | 2017-05-24 | 时晓欣 | 一种基于无线通信、由控制台和智能上衣构成的广场舞系统 |
| CN105405337A (zh) * | 2015-10-22 | 2016-03-16 | 小天才科技有限公司 | 一种辅助音乐弹奏的方法和系统 |
| CN205385902U (zh) * | 2016-03-14 | 2016-07-20 | 温州职业技术学院 | 一种多功能舞蹈用高跟鞋 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 黄鸿铿 等: "用Bark频谱投影识别低信噪比动物声音", 《智能系统学报》 * |
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