一种基于声学传感器阵列和图像识别的声源处理系统的控制方法技术方案

本发明专利技术公开了基于声学传感器阵列和图像识别的声源处理系统的控制方法，(1)启动声学与图像信号混合终端；(2)采集声源的声音及图像信号，对该声音及图像信号进行处理为数据包，并将数据包发送至传输模块；(3)传输模块将数据包传输至上位机，采用内存映射文件分别创建声学文件与图像文件；(4)分别将声学数据帧和图像数据帧解析为声学数据及图像数据，并存储在创建的声学文件及图像文件中；(5)通过上位机分别显示出声学数据波形图及视频图像。本发明专利技术的有益效果是采集的信号处理为数据包传送到上位机中，信号传递统一性好，网线从逻辑上划分多条虚拟通道以分配传输不同的数据，声学数据及图像数据在传输过程中不会相互影响。

A Control Method of Sound Source Processing System Based on Acoustic Sensor Array and Image Recognition

The invention discloses a control method of a sound source processing system based on acoustic sensor array and image recognition, (1) starting a mixed terminal of acoustic and image signals; (2) collecting sound and image signals of the sound source, processing the sound and image signals as data packets, and sending the data packets to the transmission module; (3) transmitting the data packets to the upper computer by the transmission module, using memory-mapped text. Acoustic file and image file are created respectively; (4) Acoustic data frame and image data frame are separately parsed into acoustic data and image data, and stored in the created acoustic file and image file; (5) Acoustic data waveform and video image are displayed respectively by the upper computer. The beneficial effect of the present invention is that the collected signal processing is transmitted to the upper computer for data packets, the signal transmission uniformity is good, the network lines are logically divided into several virtual channels to distribute and transmit different data, and the acoustic data and image data will not affect each other in the transmission process.

【技术实现步骤摘要】
一种基于声学传感器阵列和图像识别的声源处理系统的控制方法
本专利技术属于声源定位分析
，尤其是涉及一种基于声学传感器阵列和图像识别的声源处理系统的控制方法。
技术介绍
近年来，网络科技越来越发达，网络科技应用在商业洽谈、公共场所监控。网络互动平台等多个领域。目前，在声音与图像综合采集技术中，在同一空间内，通过声学传感器阵列采集空间中的声音信号，当声源距离声学传感器阵列较远时，对声源采集的声音信号清晰度低，直接影响后期对有效声音的获取与分析，当声源周围环境变化较大时，不能随着环境的变化而调整，导致无法准确获取清晰无误的有效声音信号，在对声源的监测和管理中，对于声源的有效声音获取及定位是亟需解决的重要课题和难题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种结构简单、采集声源清晰度高、可对特定声音提取与分析、及时留存声源信息的基于声学传感器阵列和图像识别的声源处理系统的控制方法。本专利技术的技术方案如下：一种基于声学传感器阵列和图像识别的声源处理系统的控制方法，所述声源处理系统包括：声学与图像信号混合终端，用于感应采集声源的声音及图像信号并处理为等长的声学数据帧和图像数据帧组成的数据包；传输模块，用于传送所述数据包；上位机，用于接收所述数据包，将该数据包中的声学数据帧和图像数据帧处理为声学数据和图像数据，得到声学数据波形图及视频图像；所述控制方法包括以下步骤：(1)搭建安装好声学与图像信号混合终端，线路连接完毕后，启动声学与图像信号混合终端，检查是否该声学与图像信号混合终端运行正常；(2)启动声学与图像信号混合终端开始工作，采集声源的声音及图像信号后，对该声音及图像信号进行处理为等长的声学数据帧和图像数据帧组成的数据包，并将所述数据包发送至传输模块；(3)所述传输模块将所述数据包传输至上位机，所述上位机分别接收所述数据包的声学数据帧和图像数据帧，采用内存映射文件分别创建声学文件与图像文件，使用内存操作操纵文件；(4)在创建所述声学文件与图像文件后，分别将所述声学数据帧和图像数据帧解析为声学数据及图像数据，并将该声学数据及图像数据分别存储在所述创建的声学文件及图像文件中；(5)根据所述声学与图像信号混合终端的支路号及通道号采集处理得到的声学数据及图像数据，通过所述上位机分别显示出声学数据波形图及视频图像；(6)在所述上位机上同时显示声学数据波形图及视频图像以便于进行同步性的比较，从而完成声源数据的提取与分析。在上述技术方案中，所述步骤(4)包括以下步骤：(4-1)预先设定一个指针指向已创建的所述声学文件或图像文件；(4-2)将接收到的所述声学数据帧和图像数据帧解析为声学数据及图像数据，并将该声学数据及图像数据存储至所述指针指向的声学文件或图像文件中；(4-3)当所述声学文件或图像文件存储满后，关闭该声学文件或图像文件，并将指针指向新的文件；(4-4)重复步骤(4-1)-(4-3)，直至声学数据和图像数据停止传输，释放指针，并关闭所述指针指向的文件。在上述技术方案中，所述步骤(4)中交替存储所述声学数据及图像数据。在上述技术方案中，所述传输模块采用以太网传输所述等长的声学数据帧和图像数据帧组成的数据包至上位机。在上述技术方案中，所述声学数据及图像数据存储构成多幅图片并通过显示单元连续显示，呈现为动态视频。在上述技术方案中，所述声学传感器单元包括主通道传感器和附属通道传感器，所述主通道传感器与其相对应的附属通道传感器通过双绞线电连接。在上述技术方案中，所述声源处理系统还包括用于为声学与图像信号混合终端供电的供电单元，所述供电单元包括：电源模块，用于为所述声学与图像信号混合终端；备用电源模块，用于在所述电源模块断电情况下为所述声学与图像信号混合终端；控制开关，用于控制所述声学与图像信号混合终端的开闭。在上述技术方案中，所述主控单元采用FPGA芯片。本专利技术具有的优点和积极效果是：1.声学和图像信号混合终端将采集到声音信号及图像信号处理为等长的数据包通过传输模块传送到上位机中，便于声音及图像信号传输的整体性好，提高了数据传输的统一性。2.声学数据及图像数据采用同一条以太网线传输至上位机，网线从逻辑上划分多条虚拟通道以分配传输不同的数据，简化了数据传输过程，且声学数据及图像数据在传输过程中不会相互影响。3.采用双优先级方式保证声学数据帧优先传输，避免声学数据帧与图像数据帧产生冲突，提高采集声源的清晰度高，便于后期对特定声音的提取和分析。附图说明图1是本专利技术的基于声学传感器阵列和图像识别的声源处理系统的结构示意图；图2是本专利技术中主控单元的上传流程图；图3是本专利技术中声源处理系统的运行流程图；图4是本专利技术中实施例1的乒乓结构的内存映射流程图；图5是本专利技术中实施例1的声学数据波形图的显示界面；图6是本专利技术中实施例1的视频图像的显示界面。具体实施方式以下结合具体实施例对本专利技术作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本专利技术，并不用于限定本专利技术，决不限制本专利技术的保护范围。实施例1如图1所示，本专利技术的基于声学传感器阵列和图像识别的声源处理系统的控制方法，其中声源处理系统包括：声学与图像信号混合终端，用于感应采集声源的声音及图像信号并处理为等长的声学数据帧和图像数据帧组成的数据包；传输模块，用于传送数据包；上位机，用于接收数据包，将该数据包中的声学数据帧和图像数据帧处理为声学数据和图像数据，得到声学数据波形图及视频图像；上述声学与图像信号混合终端包括：声学传感器阵列，用于感应采集声源的声音信号，声学传感器阵列上设有8个支路，且在每个支路上设有8个声学传感器单元，8个声学传感器单元包括4个主通道传感器和4个附属通道传感器，每个主通道传感器与其相对应的附属通道传感器通过平行双绞线连接，共计在声学传感器阵列上设有32个主通道传感器和32个附属通道传感器，并且声学传感器单元在曲面或平面上呈螺旋渐开型圆阵分布；数字声信号处理模块，用于接收声音信号进行处理并转换为数字信号；图像传感器，位于声学传感器阵列的中心，用于拍摄声源的光学图像；主控单元(FPGA芯片)，用于接收数字信号和光学图像，根据数字信号和光学图像处理得到声学数据帧和图像数据帧合并为数据包后，并将该数据包发送至传输模块。进一步地说，上述主控单元中包括：晶体振荡器，用于发出振荡信号；位时钟锁相环，用于将振荡信号转换为位时钟信号发送至位时钟分配单元中；字节锁相环，用于将振荡信号转换为字节时钟信号，并发送至字节时钟分配单元中；位时钟分配单元，用于接收位时钟信号并分配出与转换器相对应的位时钟输出信号；字节时钟分配单元，用于接收位时钟信号并分配出与转换器相对应的字节时钟输出信号；转换器，用于接收位时钟输出信号及字节时钟输出信号分别转换发送至声学传感器单元中。一种基于声学传感器阵列和图像识别的声源处理系统的控制方法，包括以下步骤：(1)搭建安装好声学与图像信号混合终端，线路连接完毕后，启动声学与图像信号混合终端，检查是否该声学与图像信号混合终端运行正常；(2)启动声学与图像信号混合终端开始工作，其中采集声源的声音及图像信号后，对该声音及图像信号进行处理为等长的声学数据帧和图像数据帧组成的数据包，并将数据包发送至传输模块；(2-1)主控单元的晶体振荡器分别通过位时钟锁相环与字节时本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于声学传感器阵列和图像识别的声源处理系统的控制方法，其特征在于：所述声源处理系统包括：声学与图像信号混合终端，用于感应采集声源的声音及图像信号并处理为等长的声学数据帧和图像数据帧组成的数据包；传输模块，用于传送所述数据包；上位机，用于接收所述数据包，将该数据包中的声学数据帧和图像数据帧处理为声学数据和图像数据，得到声学数据波形图及视频图像；所述控制方法包括以下步骤：(1)搭建安装好声学与图像信号混合终端，线路连接完毕后，启动声学与图像信号混合终端，检查是否该声学与图像信号混合终端运行正常；(2)启动声学与图像信号混合终端开始工作，采集声源的声音及图像信号后，对该声音及图像信号进行处理为等长的声学数据帧和图像数据帧组成的数据包，并将所述数据包发送至传输模块；(3)所述传输模块将所述数据包传输至上位机，所述上位机分别接收所述数据包的声学数据帧和图像数据帧，采用内存映射的方式分别创建声学文件与图像文件，使用内存操作操纵文件；(4)在创建所述声学文件与图像文件后，分别将所述声学数据帧和图像数据帧解析为声学数据及图像数据，并将该声学数据及图像数据分别存储在所述创建的声学文件及图像文件中；(5)根据所述声学与图像信号混合终端的支路号及通道号采集处理得到的声学数据及图像数据，通过所述上位机分别显示出声学数据波形图及视频图像；(6)在所述上位机上同时显示声学数据波形图及视频图像以便于进行同步性的比较，从而完成声源数据的提取与分析。...

【技术特征摘要】
1.一种基于声学传感器阵列和图像识别的声源处理系统的控制方法，其特征在于：所述声源处理系统包括：声学与图像信号混合终端，用于感应采集声源的声音及图像信号并处理为等长的声学数据帧和图像数据帧组成的数据包；传输模块，用于传送所述数据包；上位机，用于接收所述数据包，将该数据包中的声学数据帧和图像数据帧处理为声学数据和图像数据，得到声学数据波形图及视频图像；所述控制方法包括以下步骤：(1)搭建安装好声学与图像信号混合终端，线路连接完毕后，启动声学与图像信号混合终端，检查是否该声学与图像信号混合终端运行正常；(2)启动声学与图像信号混合终端开始工作，采集声源的声音及图像信号后，对该声音及图像信号进行处理为等长的声学数据帧和图像数据帧组成的数据包，并将所述数据包发送至传输模块；(3)所述传输模块将所述数据包传输至上位机，所述上位机分别接收所述数据包的声学数据帧和图像数据帧，采用内存映射的方式分别创建声学文件与图像文件，使用内存操作操纵文件；(4)在创建所述声学文件与图像文件后，分别将所述声学数据帧和图像数据帧解析为声学数据及图像数据，并将该声学数据及图像数据分别存储在所述创建的声学文件及图像文件中；(5)根据所述声学与图像信号混合终端的支路号及通道号采集处理得到的声学数据及图像数据，通过所述上位机分别显示出声学数据波形图及视频图像；(6)在所述上位机上同时显示声学数据波形图及视频图像以便于进行同步性的比较，从而完成声源数据的提取与分析。2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述步骤(4)包括以下步骤：(4-1)预先设定一个指针指向已创建的所述声学文件或图像文件；(4-2)将接收到的所述声学数据帧和图像数据帧解析为声学数据及图像数据，并将该声学数据及图像数据存储至所述指针指向的声学文件或图像文件中；(4-3)当所述声学文件或图像文件存储满后，关闭该声学文件或图像文件，并将指针指向新的文件；(4-4)重复步骤(4-1)-(4-3)，直至声学数据和图像数据停止传输，释放指针，并关闭所述指针指向的文件。3.根据权利要求2所述的控制方法，其特征在于：所述步骤(4)中交替存储所述声学数据及图像数据...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈劲，刘荣，佟颖，关升，段发阶，闫磊，蒋佳佳，李凯凯，
申请(专利权)人：天津师范大学，
类型：发明
国别省市：天津,12