一种基于手机自带传感器的物体成像方法技术

本发明专利技术公开了一种基于手机自带传感器的物体成像方法。本发明专利技术是调用手机的扬声器发射特定频段的声波，并通过手机麦克风接收反射波的信息，同时调用手机的加速度计采集手机的加速度数据。扫描结束后，将反射波数据和加速度数据通过卡尔曼滤波、滑动窗口、硬性归零、声音能量处理等算法处理成一张声学图像。本发明专利技术创新性地仅借助手机自带的传感器，作为发射、接收和处理的设备，达到简单地用声波成像物体大致形状的目的，而不需要外接设备。不仅减小了体积，而且成本比较低，有利于声波成像技术在民用领域的推广和普及。

An object imaging method based on mobile phone sensor

【技术实现步骤摘要】
一种基于手机自带传感器的物体成像方法
本专利技术涉及一种成像方法，具体是一种基于手机自带传感器的物体成像方法。
技术介绍
随着社会需求的不断深化和科学技术的蓬勃发展，声音成像技术取得了很大的进步。声波成像是利用声波作为传递信息的载体，以各式各样的声学仪器作为成像设备的图像显示及分析技术。其基本工作原理是，利用主动发声设备发射特定频段或者复合频段的声波，再由一个接收器接收反射的声波，反射波中携带着物体的信息，通过计算机算法处理便可以形成一维或多维图像，并通过显示设备将其显示出来。自然界就有利用声波进行成像的例子。比如，蝙蝠就是在喉部产生短促而高频的超声波(＞20kHz)，经鼻或嘴传出后被附近物体反射回来形成回声，回声被外耳接收后经中耳至内耳转化为神经电信号并向上更高级中枢传递，最后听觉神经中枢对回声本身以及发出声与回声间的差异进行分析，从而确定前方物体的位置、大小、形状、结构以及运动速度与方向。除此以外，声波成像还被广泛地应用在航天航空、水下探测、地质勘探、医学诊断等领域。在军事领域，潜艇的声纳系统是舰艇的“眼睛”和“耳朵”。舰艇本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于手机自带传感器的物体成像方法，其特征在于该方法具体是：/n调用手机的扬声器发射设定频段的声波，移动手机扫描待测物体；同时调用加速度计和麦克风采集加速度数据和反射波数据；/n将加速度数据通过二进制流实时上传，反射波数据在扫描结束后打包成文件再上传；/n接收到处理数据的指令后，从指定位置读取加速度数据；将加速度数据通过硬性归零算法和卡尔曼滤波算法修正由于手机传感器的电气特性或者使用者原因产生的漂移误差，随机误差和累计误差；通过牛顿第二运动定律将加速度数据转化为轨迹点；/n将反射波数据转化为声音能量，对声音能量做STFT变换，提取每一帧反射波数据所包含的各频率分量的幅值，通过帕塞瓦尔的定...

【技术特征摘要】
1.一种基于手机自带传感器的物体成像方法，其特征在于该方法具体是：
调用手机的扬声器发射设定频段的声波，移动手机扫描待测物体；同时调用加速度计和麦克风采集加速度数据和反射波数据；
将加速度数据通过二进制流实时上传，反射波数据在扫描结束后打包成文件再上传；
接收到处理数据的指令后，从指定位置读取加速度数据；将加速度数据通过硬性归零算法和卡尔曼滤波算法修正由于手机传感器的电气特性或者使用者原因产生的漂移误差，随机误差和累计误差；通过牛顿第二运动定律将加速度数据转化为轨迹点；
将反射波数据转化为声音能量，对声音能量做STFT变换，提取每一帧反射波数据所包含的各频率分量的幅值，通过帕塞瓦尔的定理计算每一帧的平均能量；
将声音能量数据插入到生成的轨迹点中，通过双线性插值将轨迹补全为一个平面，通过热力图来表示不同点的声音能量大小，以此获得了一张被扫描物体的声学图像。


2.根据权利要求1所...

【专利技术属性】
技术研发人员：王骏超，张乃音，李晨铭，钱鸿强，
申请(专利权)人：杭州电子科技大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33