[發(fā)明專利]一種用于樓宇安防的異常聲音快速檢方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210058279.X
• 申請日: 2012-03-07
• 公開（公告）號: CN103310787A
• 公開（公告）日: 2013-09-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王斌;曹堅
• 申請（專利權(quán)）人: 嘉興學(xué)院;王斌;曹堅
• 主分類號: G10L15/02
• 分類號: G10L15/02;G10L15/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種用于樓宇安防的異常聲音快速檢方法。具體應(yīng)用在智能樓宇的安防領(lǐng)域，以提高異常聲音檢測的處理速度。?

背景技術(shù)

[0002]?目前，安防監(jiān)控系統(tǒng)，多是以視頻監(jiān)控與報警聯(lián)動為代表的治安防控體系，幾乎淪為一種提供事后取證錄像的工具。在這種安防監(jiān)控系統(tǒng)中，一般采用傳統(tǒng)的系統(tǒng)配置模式:?即集中式地建設(shè)監(jiān)控中心，將視頻數(shù)據(jù)上傳至集中式設(shè)置的視頻服務(wù)器，并在該集中節(jié)點進行數(shù)據(jù)存儲;?在視頻采集點上，一般采用視頻采集器，控制多路視頻攝像頭。該視頻采集器采用寬帶線路，或是采用無線網(wǎng)卡，在帶寬不足的情況下，可能會采用多路無線線路捆綁的方式連接公眾互聯(lián)網(wǎng)，與同樣連接在互聯(lián)網(wǎng)上的視頻監(jiān)控中心進行數(shù)據(jù)傳輸。但這種監(jiān)控系統(tǒng)，都具有一些固有的局限性:對于安全威脅的響應(yīng)速度關(guān)系到一個安全系統(tǒng)的整體性能。傳統(tǒng)的電視監(jiān)控系統(tǒng)通常都由安全工作人員對安全威脅作出響應(yīng)和處理，這對于處理一般性的、實時響應(yīng)要求較低的安全威脅來說已經(jīng)足夠。但是很多情況下，在威脅發(fā)生時，需要安全系統(tǒng)的多個功能部分，甚至多個安全相關(guān)的部門在最短的時間內(nèi)協(xié)調(diào)配合，共同處理危機。這時候，監(jiān)控系統(tǒng)的響應(yīng)速度將直接關(guān)系到用戶的人身或財產(chǎn)的損失情況。?

利用聲音、視頻等信息對場景進行多模態(tài)自動判斷是安防領(lǐng)域的發(fā)展趨勢。聲音處理方法目前偏重于人的語音識別，主要包括身份識別和內(nèi)容識別，對于情感識別只有少量研究。本發(fā)明異常聲音識別主要針對典型室內(nèi)危險情況，如呼救、爭吵和其他異常情況的聲音數(shù)據(jù)進行快速檢測，這種檢測是在線實時的。相當(dāng)于后臺處理的初步篩選。?

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明是針對樓宇室內(nèi)環(huán)境異常聲音快速檢測的要求，設(shè)計了一種在線實時檢測方法。?

本發(fā)明的技術(shù)核心是：聲音信號的每一個切片數(shù)據(jù)時間段為一個數(shù)據(jù)特征提取周期，在信號采集的同時，利用本發(fā)明設(shè)計的方法進行特征數(shù)據(jù)的迭代計算，采樣完畢則完成數(shù)據(jù)特征提取。?

本文中的特定信號是具有明顯特征，便于提取和進一步分析的信號，定義如下。?

定義1?某特定信號?可以展開為馬克勞林級數(shù)階多項式，?

(1)

若具有個根，則稱為目標(biāo)信號。記。

定義2?設(shè)要識別的信號稱為源信號，記為。?

定義3???設(shè)為的個根，若，且使得，則稱為的樣本信號。?

定義4???設(shè)為的根的序列，若，其中，()，則稱為的零根差集。?

定義5?設(shè)區(qū)間由數(shù)?()?劃分成個子區(qū)間，滿足，的條件，對于每一個子區(qū)間用函數(shù)來表示該區(qū)間的特征值，?

????????????????????(2)

則稱為該區(qū)間的特征值函數(shù)。子區(qū)間在區(qū)間中位置稱為區(qū)間序，用來表示。

定義6?由的零根差集在區(qū)間子區(qū)間上的特征值組成的向量，稱為的零根差特征。?

為了研究特征量的物理意義，特做以下情況的分析。設(shè)的周期為，那么的根可以表示，則，那么，中有,?,?,。?

定理1??若為單一頻率的周期信號，其零根差特征集中只能有一個子區(qū)間上的特征值非0，其他的為0。?

推理1若為單一頻率的周期信號，其零根差特征集的非0值對應(yīng)的子區(qū)間序越小，對應(yīng)的頻率越高。?

推理2若其零根差特征集中有大于1個子區(qū)間上的特征值非0，那么一定不是單一頻率信號。?

定義7?若子區(qū)間的范圍為，那么，稱為子區(qū)間對應(yīng)的中心頻率。?

定理2?若有兩個非0的零根差特征，那么包含的信號頻率大部分介于小區(qū)間序區(qū)間的中心頻率和大區(qū)間序區(qū)間的中心頻率之間。?

推理3若有多個非0的零根差特征，那么包含的信號頻率大部分介于小區(qū)間序區(qū)間的中心頻率和大區(qū)間序區(qū)間的中心頻率之間。?

定理3?對于目標(biāo)信號，其樣本信號的特征值一定相同。?

推理4若信號與目標(biāo)信號的特征值不同，那么一定不是的樣本函數(shù)。?

因此，零根差特征部分反映了在某段時間內(nèi)的頻率特征。?

若在一段時間內(nèi)，某信號表示為?

?????????(3)

式中，其對應(yīng)的零根差特征為，那么對于就由零根差特征矩陣

??????????(4)

部分反映了信號在時間段內(nèi)的頻譜特征，稱為類頻譜特征矩陣。

推理5?對于目標(biāo)信號，其樣本信號的類頻譜特征矩陣一定相同。?

識別判據(jù)?

定義8??若信號與信號根差特征值相同，那么在特定的情況下，存在一個固定的概率值，表征是樣本信號的概率，那么稱為樣本信號概率。