一种基于图像分析的声音过滤系统及其声音过滤方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于图像分析的声音过滤系统及其声音过滤方法，一种基于图像分析的声音过滤系统，包括如下功能模块：阵列麦克风模块(1)：用于承当可变指向麦克风，接收声音方位计算模块控制，来监控指定方向声音，输出过滤后声音给声音采集模型(2)；以及声音增益调节模块(2)，声音方位计算模块(3)，事件位置预测模块(4)，人员检测模块(5)，数据同步模块(6)，数据录制模块(7)，全景摄像头模块(8)；本发明专利技术采用以上技术方案，通过图像的检测确认事件发生方位，控制麦克风阵列接收区域，从而抑制其他方向的声音以及噪音，实现视频监控摄像头的音频采集去噪，得到对事件更加清晰音频记录。

A sound filtering system based on image analysis and its sound filtering method

【技术实现步骤摘要】
一种基于图像分析的声音过滤系统及其声音过滤方法
本专利技术涉及声音过滤处理
，尤其是涉及一种基于图像分析的声音过滤系统及其声音过滤方法。
技术介绍
现有视频监控摄像机的声音录制为全方向录制，录制声音的同时也录制周边噪音，在实际应用中事件发生时，视频监控摄像机会把周边噪音与其他声音以及目标的声音一起录制，最终导致最终声音的噪音过大，声音采集可用差。所以这需要一种对视频监控摄像头的声音采集去噪效果更好的方法。
技术实现思路
针对解决上述技术问题，本专利技术提供一种基于图像分析的声音过滤系统及其声音过滤方法，解决监控视频过多周边噪音导致录音不可用。本专利技术提供一种基于图像分析的声音过滤系统，包括如下功能模块：阵列麦克风模块(1)：用于承当可变指向麦克风，接收声音方位计算模块控制，来监控指定方向声音，输出过滤后声音给声音采集模型(2)；声音增益调节模块(2)：用于接收阵列麦克风模块(1)的声音数据，事件位置预测模块(4)的监控声音的位置信息，人员检测模块(5)所有人员位置与大小，按照监控声音的位置信息过滤出符合人员，按照过滤人员的平均大小，对声音数据进行增益调节，把调节好声音转给数据同步模块(6)；声音方位计算模块(3)：用于接收事件位置预测模块(4)的监控声音的位置信息，计算出需要监听的方向与范围，发送阵列麦克风模块(1)；事件位置预测模块(4)：用于根据人员检测模块(5)上报图像的人员检查结果，分析多人员移动方向，预判出可能纠纷以及打架事件，通知声音方位计算模型(3)的监控声音的位置信息；人员检测模块(5)：使用目标检测算法(YOLO算法)检测出图像出现人员，把人员位置通知给事件位置预测模块(4)与声音增益调节模块(2)；数据同步模块(6)：接收声音增益调节模块(2)的音频，接收全景摄像头模块(8)的视频图像数据；根据时戳值进行同步；把同步后的数据给数据录制模块(7)；数据录制模块(7)：保证音视频数据到存储；全景摄像头模块(8)：用于负责监控视频数据采集，输出视频数据给人员检测模块(5)。基于上述一种基于图像分析的声音过滤系统，本专利技术还提供一种基于图像分析的声音过滤方法，包括如下步骤：步骤1：全景摄像头模块(8)采集真实世界的图像数据，输出图像数据给人员检测模块(5)；步骤2：人员检测模块(5)采用目标检测算法(YOLO算法)识别出图像数据出现所有人；步骤3：事件位置预测模块(4)根据人员检测模块(5)上报图像的人员检查结果，预判出可能纠纷以及打架事件；3.1、事件位置预测模块(4)分析视频图像中所有的人员移动方向，对图像中每个人人员区域，进行色域统计，红绿蓝分别占比；对原有图像的每个人员与新图像的所有人员进行色域进行差值计算，红绿蓝占比的差值的平均值，如果小于阀值T(设为10％)人员生成候选清单，候选清单的人员与原有图像的人员距离最近为判断为同一人；同一人员从原来图像到新图像的变化方向，为该人员的移动方向；3.2、把所有人员的移动方向在图像做延长线，延长线互相相交生成交叉点，查询图像中交叉点最密集区域为的可能纠纷以及打架事件区域，通知声音方位计算模型(3)的监控声音在图像位置；步骤4：声音方位计算模块(3)接收事件位置预测模块(4)的监控声音的位置信息，计算出需要监听的方向与范围，发送阵列麦克风模块(1)；4.1、声音方位计算模块(3)分析监听的方向方法，根据全景摄像头模块(8)的镜头安装角度得到图像中心点角度值，全景摄像头模块(8)的镜头的可视角度值得到图像两边的角度值，把监控声音在图像位置进行线性计算，这个完成图像空间位置到真实在世界方位转换，最终得到声音方位计算模块(3)监听的中心的方向；4.2、声音方位计算模块(3)分析监听的范围方法，计算图像的所有人与监控声音在图像位置的平均距离，以平均值乘以系数(取1.5)做为声音在图像中范围区域，使用步骤4.1方法完成图像范围到真实世界角度范围转换；4.3、声音方位计算模块(3)把计算好监听的方向与范围，发送阵列麦克风模块(1)；步骤5：使用麦克风阵列做信号的提取和分离特性，阵列麦克风模块(1)使用声源信号分离技术则是将需要将声音全部分离提取出来，阵列麦克风模块(1)接收到监听的方向与范围的角度值，进行分离后声音进行过滤，最终得到监听目标的声音；步骤6：声音增益调节模块(2)接收阵列麦克风模块(1)的声音数据、事件位置预测模块(4)的监控声音的位置信息、人员检测模块(5)所有人员位置与大小；按照监控声音的位置信息过滤出符合人员，按照过滤人员的平均大小，调节系数A除以过滤人员的平均大小，作为增益系数对声音数据进行增益调节，把调节好声音转给数据同步模块(6)；实现人员目标比较远时，进行声音放大效果；步骤7：数据同步模块(6)接收声音增益调节模块(2)的音频，接收全景摄像头模块(8)的视频图像数据；根据时戳值进行同步，按照音频时戳为基准插入对应时间视频图像数据；把同步后的数据给数据录制模块(7)；步骤8：数据录制模块(7)保证音视频数据到存储。与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：本专利技术采用以上技术方案，通过图像的检测确认事件发生方位，控制麦克风阵列接收区域，从而抑制其他方向的声音以及噪音，实现视频监控摄像头的音频采集去噪，得到对事件更加清晰音频记录。附图说明图1是本专利技术中一种基于图像分析的声音过滤系统的工作原理框图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。如图1所示：本专利技术提供一种基于图像分析的声音过滤系统的具体实施例，包括如下功能模块：阵列麦克风模块1：用于承当可变指向麦克风，接收声音方位计算模块控制，来监控指定方向声音，输出过滤后声音给声音采集模型2；声音增益调节模块2：用于接收阵列麦克风模块1的声音数据，事件位置预测模块4的监控声音的位置信息，人员检测模块5所有人员位置与大小，按照监控声音的位置信息过滤出符合人员，按照过滤人员的平均大小，对声音数据进行增益调节，把调节好声音转给数据同步模块6；声音方位计算模块3：用于接收事件位置预测模块4的监控声音的位置信息，计算出需要监听的方向与范围，发送阵列麦克风模块1；事件位置预测模块4：用于根据人员检测模块5上报图像的人员检查结果，分析多人员移动方向，预判出可能纠纷以及打架事件，通知声音方位计算模型3的监控声音的位置信息；人员检测模块5：使用目标检测算法(本实施例中：目标检测算法采用YOLO算法)检测出图像出现人员，把人员位置通知给事件位置预测模块4与声音增益调节模块2；数据同步模块6：接收声音增益调节模块2的音频本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于图像分析的声音过滤系统，其特征在于，包括如下功能模块：/n阵列麦克风模块(1)：用于承当可变指向麦克风，接收声音方位计算模块控制，来监控指定方向声音，输出过滤后声音给声音采集模型(2)；/n声音增益调节模块(2)：用于接收阵列麦克风模块(1)的声音数据，事件位置预测模块(4)的监控声音的位置信息，人员检测模块(5)所有人员位置与大小，按照监控声音的位置信息过滤出符合人员，按照过滤人员的平均大小，对声音数据进行增益调节，把调节好声音转给数据同步模块(6)；/n声音方位计算模块(3)：用于接收事件位置预测模块(4)的监控声音的位置信息，计算出需要监听的方向与范围，发送阵列麦克风模块(1)；/n事件位置预测模块(4)：用于根据人员检测模块(5)上报图像的人员检查结果，分析多人员移动方向，预判出可能纠纷以及打架事件，通知声音方位计算模型(3)的监控声音的位置信息；/n人员检测模块(5)：使用目标检测算法检测出图像出现人员，把人员位置通知给事件位置预测模块(4)与声音增益调节模块(2)；/n数据同步模块(6)：接收声音增益调节模块(2)的音频，接收全景摄像头模块(8)的视频图像数据；根据时戳值进行同步；把同步后的数据给数据录制模块(7)；/n数据录制模块(7)：保证音视频数据到存储；/n全景摄像头模块(8)：用于负责监控视频数据采集，输出视频数据给人员检测模块(5)。/n...

【技术特征摘要】
1.一种基于图像分析的声音过滤系统，其特征在于，包括如下功能模块：
阵列麦克风模块(1)：用于承当可变指向麦克风，接收声音方位计算模块控制，来监控指定方向声音，输出过滤后声音给声音采集模型(2)；
声音增益调节模块(2)：用于接收阵列麦克风模块(1)的声音数据，事件位置预测模块(4)的监控声音的位置信息，人员检测模块(5)所有人员位置与大小，按照监控声音的位置信息过滤出符合人员，按照过滤人员的平均大小，对声音数据进行增益调节，把调节好声音转给数据同步模块(6)；
声音方位计算模块(3)：用于接收事件位置预测模块(4)的监控声音的位置信息，计算出需要监听的方向与范围，发送阵列麦克风模块(1)；
事件位置预测模块(4)：用于根据人员检测模块(5)上报图像的人员检查结果，分析多人员移动方向，预判出可能纠纷以及打架事件，通知声音方位计算模型(3)的监控声音的位置信息；
人员检测模块(5)：使用目标检测算法检测出图像出现人员，把人员位置通知给事件位置预测模块(4)与声音增益调节模块(2)；
数据同步模块(6)：接收声音增益调节模块(2)的音频，接收全景摄像头模块(8)的视频图像数据；根据时戳值进行同步；把同步后的数据给数据录制模块(7)；
数据录制模块(7)：保证音视频数据到存储；
全景摄像头模块(8)：用于负责监控视频数据采集，输出视频数据给人员检测模块(5)。


2.一种基于图像分析的声音过滤方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1：全景摄像头模块(8)采集真实世界的图像数据，输出图像数据给人员检测模块(5)；
步骤2：人员检测模块(5)采用目标检测算法识别出图像数据出现所有人；
步骤3：事件位置预测模块(4)根据人员检测模块(5)上报图像的人员检查结果，预判出可能纠纷以及打架事件；
步骤4：声音方位计算模块(3)接收事件位置预测模块(4)的监控声音的位置信息，计算出需要监听的方向与范围，发送阵列麦克风模块(1)；
步骤5：使用麦克风阵列做信号的提取和分离特性，阵列麦克风模块(1)使用声源信号分离技术则是将需要将声音全部分离提取出来，阵列麦克风模块(1)接收到监听的方向与范围的角度值，进行分离后声音进行过滤，最终得到监听目标的声音；
步骤6：声音增...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢锡芹，陈尚武，金国庆，吴宣辉，冯超庭，
申请(专利权)人：杭州叙简科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33