一种基于声音定位的监控系统及监控方法技术方案

本申请公开了一种基于声音定位的监控系统及监控方法。该监控系统包括声音采集模块、声音定位模块、联动模块、图像采集模块；声音采集模块包括至少两个声音采集单元，声音采集单元与图像采集模块分布在同一个圆平面上；声音采集模块、声音定位模块、联动模块、图像采集模块之间电连接；至少两个声音采集单元采集声源发出的声音传送至声音定位模块，声音定位模块计算出图像采集模块与声源之间的角度；联动模块根据角度控制图像采集模块转动，图像采集模块对声源位置处图像进行采集。本申请实现了声音和图像联动进行监控的方式，增强了监控设备的功能，可以获得更多有效的监控信息。

A monitoring system and method based on sound localization

【技术实现步骤摘要】
一种基于声音定位的监控系统及监控方法
本申请涉及监控
，具体而言，涉及一种基于声音定位的监控系统及监控方法。
技术介绍
随着人们生活水平的提高和网络的普及，安全防护越来越深入人心。尤其是近几年信息技术的发展和人们居住环境的改善，促使人们对家庭安全防范的意识得到空前强化。同时，得益于经济的快速发展，人们生活节奏越来越快，照顾和了解家庭情况的时间也越来越少。而现代技术的发展，也使得远程照顾小孩、家庭宠物、实时监控家庭情况等成为一种可能。人们可以在繁忙工作或者外出旅行的同事，通过远程了解自己的家庭概况，并根据情况及时作出分析和判断。现有的家用网络摄像机领域，公知的视频监控室包括图像采集部分、存储部分和传输部分，其中图像采集部分主要有两种方式：一种是采用固定摄像头方式，另一种是采用匀速转动扫描的方式，但这两种方式都不能实现目标的动态跟踪。同时，在实际监控中，很多异常事件难以通过视频信息发现，例如异常声音即为异常事件的一种典型特征。因此，如何实现目标的动态跟踪是本领域目前亟待解决的一项技术问题。
技术实现思路
本申请的主要目的在于提供一种基于声音定位的监控系统及监控方法，以实现通过声音进行位置定位和联动，进行信息采集和处理的目的。为了实现上述目的，第一方面，本申请实施例提供了一种基于声音定位的监控系统。根据本申请的监控系统包括：声音采集模块、声音定位模块、联动模块、图像采集模块；声音采集模块包括至少两个声音采集单元，声音采集单元与图像采集模块分布在同一个圆平面上；>声音采集模块、声音定位模块、联动模块、图像采集模块之间电连接；至少两个声音采集单元采集声源发出的声音传送至声音定位模块，声音定位模块计算出图像采集模块与声源之间的角度；联动模块根据角度控制图像采集模块转动，图像采集模块对声源位置处图像进行采集。可选的，监控系统还包括报警模块和无线通信模块；报警模块与图像采集模块电连接，报警模块识别图像采集模块采集的声源处图像，并将图像通过无线通信模块传送至移动设备端，同时报警模块发出警报声。可选的，监控系统还包括声音检测模块，声音检测模块与声音采集模块和无线通信模块电连接，用于对声音采集模块采集的异常声音进行检测，并判断异常声音对应的事件，通过无线通信模块将事件类型上报至移动设备端。可选的，声音采集单元为不同朝向的麦克风，图像采集模块为旋转摄像头。第二方面，本申请实施例还提供了一种监控方法，该方法包括以下步骤：（1）将图像采集系统与至少两个声音采集单元布置在同一个圆平面上；（2）通过至少两个声音采集单元采集声源发出的声音；（3）根据至少两个声音采集单元采集到的声音强度计算出声源与图像采集系统的角度；（4）根据角度控制图像采集系统转动，对声源位置进行图像采集。可选的，对声源位置进行图像采集步骤后，还包括将采集到的图像进行识别并传送至移动设备端，同时发出警报声。可选的，声音采集单元采集声源发出的声音后，还包括对异常声音进行检测，判断异常声音对应的事件，并将判断结果上报至移动设备端。可选的，将图像采集系统与两个声音采集单元布置在同一个圆平面上，步骤（3）包括：（a）假设声源与声音采集单元和图像采集系统位于同一平面上，声源距离第一声音采集单元的距离为L1，声源距离第二声音采集单元的距离为L2，L1和L2通过声音采集单元采集到的声音强度计算得出；（b）以圆平面的圆心O为基准点，设第一声音采集单元位置为A，第二声音采集单元位置为B，声源位置为C，图像采集系统位置为D，则第一声音采集单元与图像采集系统之间的偏角为∠AOD，第一声音采集单元与第二声音采集单元之间的偏角为∠AOB，∠AOD和的大小根据系统设定的位置而已知，第一声音采集单元、第二声音采集单元和图像采集系统距离圆心的距离均为圆半径R；第一声音采集单元与声源之间的偏角为∠AOC，则声源与图像采集系统之间的偏角∠COD=∠AOD+∠AOC；（c）根据余弦定理，第一声音采集单元和第二声音采集单元之间的距离；在ΔABC中，，得到∠CAB；（d）由∠CAO=∠CAB+∠OAB，∠OAB根据系统设定而已知，得到∠CAO，则ΔAOC各参数为已知，得到∠AOC，进而得到方位角∠COD。可选的，图像采集系统在水平方向按方位角转动后，再在竖直方向上以30°-45°为间隔转动进行图像采集。可选的，将图像采集系统与三个声音采集单元布置在同一个圆平面上，步骤（3）包括：（a）设声源距离第一声音采集单元的距离为L1，声源距离第二声音采集单元的距离为L2，声源距离第三声音采集单元的距离为L3，L1、L2和L3通过声音采集单元采集到的声音强度计算得出；（b）以圆平面的圆心O为基准点，设图像采集系统位置为A，第一声音采集单元位置为B，第二声音采集单元位置为C，第三声音采集单元位置为D，声源位置为F，声源位置在圆平面上的投影点为E，则图像采集系统与声源之间的俯仰角为∠EOF、方位角为∠EOA；（c）根据系统设定，第一声音采集单元、第二声音采集单元、第三声音采集单元以及图像采集系统之间的距离为已知，设圆平面半径为R，声源到圆平面的投影距离EF=h，则各声音采集单元到声源投影的距离分别为：，，；在ΔBDE中，BE、DE、BD=2R均为固定值，则：；在ΔBCE中，BE、DE为固定值，BC根据系统设定为已知，设为L4，则：；在ΔCDE中，CE、DE为固定值，CD根据系统设定为已知，设为L5，则：；由∠DEC=∠DEB+∠BEC，可得出声源到圆平面的投影距离h，进而得出DE、BE、CE的值；（d）在ΔBDE中，OE为中线，则，根据，得出图像采集系统与声源之间的俯仰角∠EOF；（e）在ΔDOE中，OE、DE、OD均为已知，得出∠DOE，第三声音采集单元与图像采集系统之间的偏角∠AOD根据系统设定为已知，进而得出图像采集系统与声源之间的方位角∠AOE=∠AOD+∠DOE。在本申请实施例提供的基于声音定位的视频监控系统及监控方法中，采用至少两个声音采集单元对声源发出的声音进行采集，通过声音定位模块实现对声源位置的定位，计算出声音所在的方位角和俯卧角，再利用联动模块驱动图像采集模块转动，实现对声源位置的图像采集，实现了声音和图像联动进行监控的方式，增强了监控设备的功能，可以获得更多有效的监控信息。同时，本申请采用多个声音采集单元与图像采集模块结合的方式，结构简单，成本低，适宜大范围推广应用。附图说明构成本申请的一部分的附图用来提供对本申请的进一步理解，使得本申请的其它特征、目的和优点变得更明显。本申请的示意性实施例附图及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：图1是根据本申请实施例的第一种监控系统的结构示意图；图2是根据本申请实施例的第本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于声音定位的监控系统，其特征在于，包括：声音采集模块、声音定位模块、联动模块、图像采集模块；/n所述声音采集模块包括至少两个声音采集单元，所述声音采集单元与所述图像采集模块分布在同一个圆平面上；/n所述声音采集模块、声音定位模块、联动模块、图像采集模块之间电连接；/n至少两个所述声音采集单元采集声源发出的声音传送至所述声音定位模块，所述声音定位模块计算出所述图像采集模块与声源之间的角度；/n所述联动模块根据所述角度控制所述图像采集模块转动，所述图像采集模块对声源位置处图像进行采集。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于声音定位的监控系统，其特征在于，包括：声音采集模块、声音定位模块、联动模块、图像采集模块；
所述声音采集模块包括至少两个声音采集单元，所述声音采集单元与所述图像采集模块分布在同一个圆平面上；
所述声音采集模块、声音定位模块、联动模块、图像采集模块之间电连接；
至少两个所述声音采集单元采集声源发出的声音传送至所述声音定位模块，所述声音定位模块计算出所述图像采集模块与声源之间的角度；
所述联动模块根据所述角度控制所述图像采集模块转动，所述图像采集模块对声源位置处图像进行采集。


2.根据权利要求1所述的基于声音定位的监控系统，其特征在于，还包括报警模块和无线通信模块；
所述报警模块与所述图像采集模块电连接，所述报警模块识别所述图像采集模块采集的声源处图像，并将图像通过无线通信模块传送至移动设备端，同时所述报警模块发出警报声。


3.根据权利要求2所述的基于声音定位的监控系统，其特征在于，还包括声音检测模块，所述声音检测模块与声音采集模块和无线通信模块电连接，用于对所述声音采集模块采集的异常声音进行检测，并判断异常声音对应的事件，通过无线通信模块将事件类型上报至移动设备端。


4.根据权利要求1-3中任一项所述的基于声音定位的监控系统，其特征在于，所述声音采集单元为不同朝向的麦克风，所述图像采集模块为旋转摄像头。


5.一种基于声音定位的监控方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）将图像采集系统与至少两个声音采集单元布置在同一个圆平面上；
（2）通过至少两个所述声音采集单元采集声源发出的声音；
（3）根据至少两个声音采集单元采集到的声音强度计算出声源与图像采集系统的角度；
（4）根据角度控制图像采集系统转动，对声源位置进行图像采集。


6.根据权利要求5所述的基于声音定位的监控方法，其特征在于，所述对声源位置进行图像采集步骤后，还包括将采集到的图像进行识别并传送至移动设备端，同时发出警报声。


7.根据权利要求5所述的基于声音定位的监控方法，其特征在于，所述声音采集单元采集声源发出的声音后，还包括对异常声音进行检测，判断异常声音对应的事件，并将判断结果上报至移动设备端。


8.根据权利要求5所述的基于声音定位的监控方法，其特征在于，将图像采集系统与两个声音采集单元布置在同一个圆平面上，步骤（3）包括：
（a）假设声源与声音采集单元和图像采集系统位于同一平面上，声源距离第一声音采集单元的距离为L1，声源距离第二声音采集单元的距离为L2，L1和L2通过声音采集单元采集到的声音强度计算得出；
（b）以圆平面的圆心O为基准点，设...

【专利技术属性】
技术研发人员：董小坤，
申请(专利权)人：杭州涂鸦信息技术有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33