CN110782873A - 基于语音交互的适用于电子设备的可重构模块化测试*** - Google Patents
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Abstract
本发明公开了基于语音交互的适用于电子设备的可重构模块化测试***,包括:语音采集模块、语音增强模块、语音识别模块及测试流程构建模块;语音采集模块将采集的语音信息传输至语音增强模块,所述语音增强模块实现对对语音信号的去噪处理和特征分析处理,并将得到的较为纯净的语音信号并传输至语音识别模块;所述语音识别模块完成对语言交流识别后传输至测试流程构建模块;所述测试流程构建模块搭建测试指令的文字和语言模型数据库,完成对特定测试指令的语音匹配,以实现语音指导测试流程。本公开建立了一种基于语音交互的适用于电子设备的可重构模块化测试***架构,实现某些场景下测试方便化、功能齐全化,节省人力成本,降低测试门槛。
Description
技术领域
本发明属于电子测试技术领域,尤其涉及基于语音交互的适用于电子设备的可重构模块化测试***。
背景技术
本部分的陈述仅仅是提供了与本公开相关的背景技术信息,不必然构成在先技术。
对电子设备进行测试的场景中,如船舶、舰载机以及野外等空间狭窄受限的测试环境,具体的,电子设备如船舶上的变压器组、发电机、轴承或者野外空间的设备等。测试时的特殊要求主要有:测试方法实用性、电子设备使用环境恶劣、测试任务繁复。
容易出现不便于测试人员与测试***之间接触式交互的情况,以及需要实现在同一个平台上通过可重构集成更多的测试功能,从而满足对于各种电子设备的维修测试需求。可重构本身就是控制软硬件从一个状态跳转到另一个工作状态,并覆盖原来的工作状态。
因此在自动测试维修检测的基础上将语音识别技术引入,结合可重构技术,可实现对测试***的远程或现场语音交互控制,从而提升测试维修的交互效率与测试维修检测的智能化程度。
语音识别(ASR)技术的目标是让机器/设备能够“听懂”不同人员说的话,实现从声音到文字的转换。语音识别所涉及的学科领域:信号处理、物理学(声学)、模式匹配、通信及信息理论、语言语音学、生理学、计算机科学、心理学等。语音识别方法主要使用模式匹配法。在训练阶段,用户将词汇表中每个词依次说一遍,并且将其特征矢量作为模板存入语音识别逻辑库;在识别阶段,将输入语音的特征矢量依次与语音识别逻辑库中的每个模板进行相似度比较,并将相似度最高的词汇作为识别结果输出。判断语音识别效果的指标有:SER(句子错误率)、WER(词错误率)、CER(字错误率)、PER(音节错误率)。采集端将数据反馈给语音模块,通过控制中心提供的接口实现功能。
语音部分会根据用户指令调用相应的程序并播报语音反馈;测试***在语音交互界面和语音结果界面上的反馈,可以根据用户需求进行设定和调整。测试***需要设计相应的反馈方式和内容。当语音指令中包含测试过程的某项操作时,将直接开始执行该操作。语音控制中心为语音模块提供测试***功能调用接口及控制功能的接口,与平台相关的功能均通过语音控制中心实现。
此外,测试***交互的效率(性能)测试,还需考虑语音识别率和地方方言支持程度。
以后,测试***将会提升语音识别的准确性以及容错能力,将更加注重语音交互功能的稳定性和鲁棒性,并支持更多地方语言甚至外语,对功能的易用性也提出了更高的要求,语音交互将成为测试***最重要的交互入口。通过使用深度学习算法和进行机器训练,测试***以后将具备自我学习、自我优化、自我完善的能力。
人工智能技术与测试***的结合,会让测试***具有语音识别、自然语言处理和机器学习的能力,基于大数据技术,使测试***具备用户的“思维能力”和“学习能力”。
现有应用于测试仪器的语音识别实现的往往是简单的功能,较为复杂的测试功能要么是效果不佳要么是暂时不具备。
现有用于测试***的语音技术还不够成熟,运用得不够深入,结合得不够紧密,体验效果可以再提升。
发明内容
为克服上述现有技术的不足,本发明提供了基于语音交互的适用于电子设备的可重构模块化测试***,在自动测试维修检测的基础上将语音识别技术引入,可实现对测试***的远程或现场语音交互控制,从而提升测试维修的交互效率与测试维修检测的智能化程度。
为实现上述目的,本发明的一个或多个实施例提供了如下技术方案:
基于语音交互的适用于电子设备的可重构模块化测试***,包括:
语音采集模块、语音增强模块、语音识别模块及测试流程构建模块;
语音采集模块将采集的语音信息传输至语音增强模块,所述语音增强模块实现对对语音信号的去噪处理和特征分析处理,并将得到的较为纯净的语音信号并传输至语音识别模块;
所述语音识别模块完成对语言交流识别后传输至测试流程构建模块;
所述测试流程构建模块搭建测试指令的文字和语言模型数据库,完成对特定测试指令的语音匹配,以实现语音指导测试流程。
进一步的技术方案,还包括:控制终端,所述控制终端通过无线方式与测试***进行远程交互,将测试维修语音指令传递给测试***并将测试***的测试维修结果进行合成。
进一步的技术方案,所述控制终端的交互单元主要由触控显示器、无线通信收发装置、音频采集卡、音频输出设备以及模块通信接***互接口组成。
进一步的技术方案,所述语音识别模块主要完成与用户的语言交流识别,通过对特征参数的匹配程度确定识别的结果,最后得到识别后的应答语音。
本发明的一个或多个实施例提供了基于语音交互的适用于电子设备的可重构模块化测试方法,包括:
采集功能性测试指令语音数据,采集的数据存储在数据库之中,数据经由语音识别模块进行识别,控制测试***对待测对象进行测试,将测试结果进行返回;
根据测试对象实时加载现场可重构方式实现对测试***中软硬件的测试可重构,首先对硬件可重构,在硬件可重构完成之后可对整个软件进行重构,将最终测试结果进行播报或传送到控制终端。
进一步的技术方案,硬件可重构首先对数字平台进行动态实时加载,将固化数字程序从上位机加载到数字平台上,然后控制数字平台初始化,并依据测试功能需求控制数字平台工作,最终依顺序控制各硬件模块工作。
进一步的技术方案,软件可重构在硬件可重构后对整个软件进行重构,调用所需的***软件、驱动程序和动态库,硬件工作后软件将调用智能交互软件、语音设备和合成软件、测试分析推理软件进行工作,并将最终结果进行播报或传送到控制终端。
进一步的技术方案,功能性测试指令包括启动***、退出测试、打开工程、开始测试、保存测试结果。
以上一个或多个技术方案存在以下有益效果:
本公开建立了一种基于语音交互的适用于电子设备的可重构模块化测试***架构,实现某些场景下测试方便化、功能齐全化,节省人力成本,降低测试门槛。
本公开满足了特殊应用场景的测试需求,使用测试流程构建模块进行测试,测试数据以后可以用来进行故障诊断与健康管理。
附图说明
构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。
图1为本发明实施例***结构示意图;
图2为本发明实施例测试流程示意图。
具体实施方式
应该指出,以下详细说明都是示例性的,旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指明,本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是,这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式,而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。如在这里所使用的,除非上下文另外明确指出,否则单数形式也意图包括复数形式,此外,还应当理解的是,当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时,其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
在不冲突的情况下,本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
本发明提出的总体思路:
本发明通过搭建测试流程构建模块的方法,优化语音模块功能,提升语音交互体验,并且采用实时加载现场可重构技术,实现在同一个平台上通过软件对硬件的可重构集成更多的测试功能。
实施例一
本实施例公开了一种基于语音交互的适用于电子设备的可重构模块化测试***,可实现对测试***的远程或现场语音交互控制,结构如图1所示。
交互单元主要实现基于人机交互的控制功能和测试维修功能,负责为测试***提供交互的设备和接口,主要包含语音采集模块、语音增强模块、语音识别模块、测试流程构建模块。
其中,语音采集模块、语音增强模块和语音识别模块可采用现有技术实现,测试流程构建模块需要根据测试对象的测试需求进行搭建。
语音增强模块是交互单位的重要组成部分,其性能决定语音识别效果的好坏,它实现的是测试***对语音信号的釆集与处理,主要包括对语音信号的去噪处理和特征分析处理,并将得到的较为纯净的语音信号用于语音识别及合成中,提高识别的正确率。
语音识别模块主要完成测试***与用户的语言交流识别,通过对特征参数的匹配程度确定识别的结果,最后得到识别后的应答语音。
常见功能性测试指令包括启动***、退出测试、打开工程、开始测试、保存测试结果等,共计数十余条测试用例,几乎涵盖了测试***的大部分功能和其他智能化的交互场景。在交互上,用户发出指令,测试***以对话的方式展现,形成了自然的人机交互特色。
测试流程构建模块主要搭建测试指令的文字和语言模型数据库,完成对特定测试指令的语音匹配,以实现语音指导测试流程的功能。
控制终端(iPad)主要完成对测试***的远程控制与交互,可以使用触摸和语音交互方式,通过无线方式与测试***进行远程交互,可将测试维修语音指令传递给测试***并将测试***的测试维修结果进行合成,也可通过触摸操作下发测试指令并显示最终的测试结果。手持控制终端的核心是远程控制程序,完成各种测试操作交互功能。
交互单元主要由触控显示器、无线通信收发装置、音频采集卡、音频输出设备以及模块通信接口等交互接口组成。其中,交互接口可根据实际功能需求进行自定义扩展。
这里以频谱分析仪为例说明测试流程,测试人员启动语音功能,使用普通话输入“开启频谱分析仪”,***将显示听到的语音。此时,测试人员可以追加其它指令,“功能/性能自检”,***将会输出检查列表;并且在所有返回的识别结果中,列表里的操作都能正常运行。这样的交互方式可持续多轮,极大地提高了语音交互的简易性,用户体验也得到很好的提升。
第一,为满足对电子设备的测试简便性需求,本发明提出一种基于语音交互的用于自动测试***的方法。如图2所示,对于被测对象,首先可以使用采集设备采集数据,采集的数据可以存储在数据库之中,数据经由语音识别模块、通信模块和音频输出模块,可与操作者进行语音交互,从而更方便的进行测试。其中,语音识别模块可以内置多种语音识别算法模型,对于不同的输入参数,可以优选效果最好的识别算法进行语音识别。
第二,为满足电子设备的可重构模块化测试需求,本发明采用实时加载现场可重构技术,实现在同一个平台上通过软件对硬件的可重构集成更多的功能,从而满足多种电子设备维修测试需求。为实现特定测试功能,现场可重构包括硬件可重构和软件可重构,思路是首先对硬件可重构,然后进行软件可重构。软件可重构在硬件可重构完成之后可对整个软件进行重构,调用需要的设计软件、驱动程序和动态库等。硬件工作后软件将调用交互软件、语音设备(如麦克风、话筒、对讲机等)和合成软件、测试分析推理软件等进行工作,并将最终结果进行播报或传送到控制终端。为适应多种情况下的电子设备测试,同时考虑到小型化与综合化的测试需求,测试设备采用综合化、平台化设计思路,从而更好的进行测试。
本发明将语音交互融入自动测试之中,提出了一种基于语音交互的适用于电子设备的可重构模块化测试技术,实现了基于语音交互的满足各类需求的测试流程,相比基于人工操作的测试技术更加方便、功能丰富。
测试***的远程或现场语音交互控制方法,将自动测试技术和语音交互技术紧密结合、高效融合,提出建立测试流程构建模块的方法,完善语音模块功能,改善语音交互体验;
在一实施例子中,基于语音交互的满足各种需求的测试方法,可以根据测试需要进行可重构。
为实现电子装备特定的测试功能,现场可重构包含硬件可重构和软件可重构,首先是对硬件可重构,然后再进行软件可重构。
硬件可重构首先对数字平台进行动态实时加载,将固化数字程序从上位机加载到数字平台上,然后控制数字平台初始化,并依据测试功能需求控制数字平台工作,最终依顺序控制各硬件模块工作。
软件可重构在硬件可重构后对整个软件进行重构,调用所需的***软件、驱动程序和动态库等。硬件工作后软件将调用智能交互软件、语音设备和合成软件、测试分析推理软件等进行工作,并将最终结果进行播报或传送到控制终端。
测试对象有时功能复杂,需要通过可重构技术进行模块可重构,从而满足各类测试需求。
针对以上缺点,本发明基于语音交互的用于电子设备的可重构模块化测试,通过搭建测试流程构建模块,优化语音模块功能,提升语音交互体验,并且采用实时加载现场可重构技术,实现在同一个平台上通过软件对硬件的可重构集成更多的测试功能。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述,但并非对本发明保护范围的限制,所属领域技术人员应该明白,在本发明的技术方案的基础上,本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。
Claims (8)
1.基于语音交互的适用于电子设备的可重构模块化测试***,其特征是,包括:
语音采集模块、语音增强模块、语音识别模块及测试流程构建模块;
语音采集模块将采集的语音信息传输至语音增强模块,所述语音增强模块实现对对语音信号的去噪处理和特征分析处理,并将得到的较为纯净的语音信号并传输至语音识别模块;
所述语音识别模块完成对语言交流识别后传输至测试流程构建模块;
所述测试流程构建模块搭建测试指令的文字和语言模型数据库,完成对特定测试指令的语音匹配,以实现语音指导测试流程。
2.如权利要求1所述的基于语音交互的适用于电子设备的可重构模块化测试***,其特征是,还包括:控制终端,所述控制终端通过无线方式与测试***进行远程交互,将测试维修语音指令传递给测试***并将测试***的测试维修结果进行合成。
3.如权利要求2所述的基于语音交互的适用于电子设备的可重构模块化测试***,其特征是,所述控制终端的交互单元主要由触控显示器、无线通信收发装置、音频采集卡、音频输出设备以及模块通信接***互接口组成。
4.如权利要求1所述的基于语音交互的适用于电子设备的可重构模块化测试***,其特征是,所述语音识别模块主要完成与用户的语言交流识别,通过对特征参数的匹配程度确定识别的结果,最后得到识别后的应答语音。
5.基于语音交互的适用于电子设备的可重构模块化测试方法,其特征是,包括:
采集功能性测试指令语音数据,采集的数据存储在数据库之中,数据经由语音识别模块进行识别,控制测试***对待测对象进行测试,将测试结果进行返回;
根据测试对象实时加载现场可重构方式实现对测试***中软硬件的测试可重构,首先对硬件可重构,在硬件可重构完成之后可对整个软件进行重构,将最终测试结果进行播报或传送到控制终端。
6.如权利要求5所述的基于语音交互的适用于电子设备的可重构模块化测试方法,其特征是,硬件可重构首先对数字平台进行动态实时加载,将固化数字程序从上位机加载到数字平台上,然后控制数字平台初始化,并依据测试功能需求控制数字平台工作,最终依顺序控制各硬件模块工作。
7.如权利要求5所述的基于语音交互的适用于电子设备的可重构模块化测试方法,其特征是,软件可重构在硬件可重构后对整个软件进行重构,调用所需的***软件、驱动程序和动态库,硬件工作后软件将调用智能交互软件、语音设备和合成软件、测试分析推理软件进行工作,并将最终结果进行播报或传送到控制终端。
8.如权利要求5所述的基于语音交互的适用于电子设备的可重构模块化测试方法,其特征是,功能性测试指令包括启动***、退出测试、打开工程、开始测试、保存测试结果。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20200211 |
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