传声器阵列的声源定位研究

对传声器阵列进行了总体概述,研究了基于传声器阵列的声源定位所面临的问题,分析和比较了几类主要的声源定位方法。给出了一种基于时间到达差的声源定位在处于混响环境下时延估计的有效算法并通过实验验证了该算法。     

实时声源定位算法研究与实现

声源定位技术是语音增强、语音识别技术的前提和基础。基于麦克风阵列的声源定位技术已经成为一大研究热点,其广阔的应用前景得到了广泛的关注。本文提出基于变步长标准最小均方差（variable step size least mean square,VLMS）的声源定位算法。该算法利用VLMS算法自适应估计声源到麦克风的脉冲响应系数,进而估计出各麦克风之间时延,并利用几何方法定位声源在3D空间的位置。此外,本文设计了基于Cortex-A8嵌入式平台的声源定位系统,并进行了相应的硬件选型与调试及算法移植工作。实时实验显示,本系统的方案合理有效,能够较好的实现声源定位。     

复杂环境下基于时延估计的声源定位技术研究简

为了改善在复杂环境下声源定位算法的性能,提出了一种新的时延估计（TDE）方法,即基于传递函数比的统计模型方法（ATFR-SM）。该方法采用统计模型去除噪声对传递函数（ATF）的影响,在计算传递函数时对功率谱密度（PSD）进行平滑和“白化”,以去除混响对传递函数的影响。同时,算法中引入话音激活检测（VAD）去除对求取传递函数无用的噪声段,以提高时延估计的准确性。此外,将所提时延估计方法与线性定位法相结合,构成一套完整的声源定位方法。实验结果表明,在复杂环境下,时延估计方法具有更低的异常点百分比（PAP）和均方根误差（RMSE）,且明显优于传统的参考算法,同时声源定位方法具有更高的定位精度。     

基于LabVIEW的多通道语音信号采集系统

基于麦克风阵列的时延估计声源定位方法是基于声音的相位信息的,所以保证声音的相位信息不失真,才能得到正确的声源定位结果。为了实时、准确、以较高的精度同步采集声源信号,进行后续声源定位研究。在此对LabVIEW驱动普通数据采集卡进行了研究,针对北京双诺公司生产的MP420数据采集卡,成功地实现了可供LabVIEW直接调用的动态库的编制与调用,并结合LY-901LS拾音器开发出了一套性价比较高的数据采集系统。实验表明,该系统操作简单,使用户更精确、方便地完成对语音数据的采集。     

一种具有听觉功能的智能视频监控系统

基于图像的智能视频监控系统由于视角有限,当目标不在摄像头视场范围时,易出现监控盲区,为了解决该难题,利用声源定位的优点,提出一种具有听觉功能的智能视频监控系统。首先采集传声器线性阵列,采用时延估计技术对声源进行定位,然后根据声源位置驱动摄像头,使其转动到声源位置并采集视频信息,最后采用图像检测程序对目标进行实时定位和跟踪,并通过仿真测试验证该系统的可行性,结果表明,该系统具有较好的定位和跟踪精度。     

基于广义互相关的时延估计算法研究

采用到达时间差的声源定位,最重要的就是进行时延估计,其精确性直接影响到定位的准确与否。本文主要分析研究了广义互相关算法在无混响和混响环境下时延估计及估计性能,实现了不同环境下的时延估计,实验结果表明广义互相关在无混响和弱混响下具有较好的优势。     

一种基于麦克风阵列的声源定位算法研究

麦克风阵列声源定位广泛应用于视音频会议系统及枪声定位系统等领域。提出了一种基于最小熵值（ME）的麦克风阵列声源定位新方法,其特点在于利用最小熵值方法对麦克风阵列进行时延估计,并与离散网格方法相结合,对声源进行空间搜索。实验结果表明,在同等混响或噪声条件下,该方法定位优于广义互相关-相位变换方法（GCC-PHAT）。     

基于改进二次相关算法的声源定位仿真研究

基于广义相关时延算法的被动声源定位技术,其定位精度随着声源信号信噪比的降低而大幅下降,且易受噪声和混响等因素影响。针对此问题,该文提出了一种改进的二次相关时延算法,该算法引入了最小均方差（LMS）自适应滤波器作为前端处理以获得高质量的信号,并将信噪比作为控制参数对二次相关函数进行高次方运算,使二次相关函数峰值锐化,以提高当前广义二次相关算法的精度和鲁棒性。通过MATLAB进行不同信噪比环境下实验仿真,结果表明,该改进算法在低信噪比环境下能获得更精确的时延估计,进而有效提高了声源定位精度。     

一种基于四元十字麦克风阵的声源定位算法

实现了一种基于四元十字麦克风阵列的声源定位系统。选取四元十字阵作为麦克风阵列的阵型,推导了基于四元十字麦克风阵列的声源定位算法的公式。针对传统互相关时延估计算法在低信噪比、混响大的环境下鲁棒性较差的问题,系统采用广义互相关算法来进行定位的时延估计,并使用Cortex-A8嵌入式平台实现了鲁棒的声源定位系统。     

一种基于重要抽样的麦克风阵列时延估计

麦克风阵列信号处理已经广泛引用于语音处理、通信等领域。时延的精确估计决定了麦克风阵列声源定位系统的性能。将重要抽样的方法应用到麦克风阵列的时延估计中,可以保证时延估计精确性的前提之下,有效地回避了网格搜索和迭代计算,使结果不依赖于初始值,并且降低了计算的复杂度。仿真实验结果表明,重要抽样时延估计方法在计算量降低一个数量级时,仍保持着与ML网格搜索法相近的性能,更适合麦克风阵列时延的实时估计。     

一种基于时延差测量的运动声源快速定向算法

基于时延差测量的定向方法在被动声源探测中广泛应用。在传统方法的基础上,结合实际应用中的买时性需要,提出了一种运动声源快速定向算法,即按照一定准则对时延差进行优化选择后再对选中的时延差进行估计,从而有效地降低了声源定向过程的运算量。计算机仿真结果表明,该方法运算量明显低于传统方法,且由于时延差选择合理,其定向精度也有一定提高。     

一种分层并行计算的软件化雷达系统

为解决软件化雷达系统实时处理大规模数据的问题,提出了一种分层级的分布式并行计算方法,并设计了一种低延时大规模数据处理能力的软件化雷达系统.该系统采用三层并行计算方法,利用ZeroMQ技术实现了任务级的分布式计算,多线程技术实现了线程级的多核并行计算,Arrayfire平台实现了数据级的图形处理单元(Graphic Pr...     

一种嵌入式P2P流媒体播放器的设计

随着基于IP流媒体技术的交互式网络电视得到广泛应用,嵌入式流媒体播放器作为IPTV重要组成部分越来越引起重视。但是目前市场上的很多嵌入式流媒体播放器,如果用纯软件方法实现虽然易于升级和移植,但实时性较差,如果采用专用的编解码算法芯片虽能保证实时性,但系统的灵活性太差,不利于算法升级。本文采用的基于TI公司专为多媒体应用而设计的芯片TMS320DM6446（简称DM6446）为开发平台,使其能兼容正在发展的各种多媒体信号处理标准,构成通用的软件平台,并且采用层次开发方式优化了播放器的逻辑结构,达到易于拓展、升级和高实时性的目的,本文对系统进行了测试并验证了此方案的可行性。     

实时动态检测钢轨磨耗系统研究

采用近红外线状光源、CCD技术及计算机图像处理等技术,实现钢轨磨耗检测系统的软硬件设计．本系统实时采集钢轨磨耗断面图像,快速、准确地计算出钢轨水平面内侧三分之一处和水平面下16mm处的两处磨耗值,判断出钢轨受伤程度．与机车里程计相结合,确定出严重受伤钢轨的具体位置,以便及时维护,为铁路的安全运行提供可靠的信息依据。     

基于角度变化率的单站无源定位跟踪算法研究

针对静止单站无源定位系统中只用到达角作为观测量不能对静止目标定位,且对动态目标定位时间长,定位精度不高,不利于实时跟踪,提出了在观测站匀加速运动下,利用角度变化率作为观测量的定位方法.通过运用扩展卡尔受滤波算法进行计算机仿真表明,观测站匀加速运动下,利用到达角和角度变化率对高速飞行的物体进行定位跟踪,能够得到定位精度高,收敛速度快的估计量,更适用实时环境.     

基于菱形光纤布拉格光栅传感阵列的声发射定位技术

声发射技术是结构损伤检测的重要手段,声发射源定位是损伤检测的首要环节。时差定位技术具有快速、高效、精确的特点,以此设计了由菱形阵列光纤布拉格光栅（FBG）传感器构成的声发射定位系统。采用小波变换和传统阈值法提取特征信号,结合互相关法获得传感器间的信号到达时差,然后根据几何定位模型求解非线性方程组得到声源可能存在的位置,最后根据时差的正负特性进一步确定声源的准确位置,有效避免了伪声源的情况。在铝合金板上,以对角线为48 cm48 cm的监测区域进行了10组测试实验验证,平均误差为1.29 cm。     

一种基于视频的公交客流计数方法

采用一种行时空图处理方法设计一种公交乘客计数系统,克服传统的光流法和帧差法提取运动目标所存在着的数据量大、实时处理能力差、抗干扰能力差的缺陷。该系统包括行时空图的生成,运动目标的提取、识别、匹配和计数等部分。实验结果表明统计数据有较高的准确率,并能很好地满足实时性要求。该系统识别鲁棒性好、运算数据量小、在移植至硬件时对硬件的性能要求很低,可以很好地控制软硬件成本。     

智能遥控LED单色时钟屏的控制系统设计

针对车站、码头、体育场等公共场合时间显示的需要,设计了一个简单实用的的智能遥控LED(发光二极管)单色时钟屏控制系统,以单片机89C2051为控制器。该系统采用实时时钟芯片DS3231,走时相当准确,有效提高了系统的可靠性,通过89C2051单片机实行异步图文控制,采用MB I5001作为LED的驱动芯片,可用红外遥控进行显示屏的开启、关闭及显示时间的设置和修改。给出了该控制系统的软硬件设计要点,重点介绍了时钟芯片和EEPROM所支持的二线协议I2C总线、红外遥控解码,给出了部分软件程序。     

基于C8051F021微控制器的退火炉温度控制系统

介绍了利用C8051F021微控制器实现的智能化温度控制系统方案,给出了系统的硬件和软件组成.该控制系统硬件采用新型的C8051F021微控制器和图形液晶显示模块,它不但能进行退火炉温度的实时控制,而且可以记录温度/时间数据曲线,并以图形方式显示给操作者.整个系统具有硬件结构简单、人机界面的管理功能全、系统可靠性高、记录的数据可靠、使用和维修方便等特点.     

人脸检测跟踪与特征点定位系统

实现的人脸检测跟踪与特征点定位系统,基于VC++6.0开发平台,使用opencv作为开发工具,有效缩短了系统的开发时间。首先,本系统采用adaboost算法进行人脸检测,通过合理的特征模板的选择实现了人脸的实时检测;其次,人脸跟踪模块选用camshift算法,利用人脸检测模块生成的人脸坐标传递给跟踪模块,实现人脸的自动实时跟踪,同时建立多个camshift跟踪器对多人脸进行跟踪,并有效地解决了人脸遮挡的问题;最后,通过ASM(active shapemodel)算法实现了实时人脸特征点定位。实验结果表明该系统实现的人脸实时检测跟踪及特征点定位,效果明显,可以作为表情分析和情感计算、视频人脸识别开发的基础。