[發明專利]一種聲源定位視頻跟蹤系統

在審

• 申請號: 201711116152.8
• 申請日: 2017-11-13
• 公開（公告）號: CN107800969A
• 公開（公告）日: 2018-03-13
• 發明（設計）人: 劉秋麗
• 申請（專利權）人: 陜西高華知本化工科技有限公司
• 主分類號: H04N5/232
• 分類號: H04N5/232;H04N7/18;G05D3/12;G01S5/24
• 代理公司: 西安億諾專利代理有限公司61220
• 代理人: 康凱

技術領域

本發明屬于聲控領域，尤其涉及一種聲源定位視頻跟蹤系統。

背景技術

伴隨著科技的不斷進步，越來越多的智能設備進入到了人們的生活中，給人們的生活帶來了便利，在日常生活中，聲源跟蹤定位技術有著廣泛的應用。例如在視頻會議中，聲源定位被用于檢測講話人的位置，并自動調整攝像頭轉動角度，使其對準講話者；舞臺演出中，聲源定位跟蹤可是攝像頭自動保持指向主持人或主角；安防保衛系統中，聲源定位技術可使監控攝像頭在監控區域發生聲響的瞬間對準于聲源位置，并保持對移動聲源的跟蹤?，F在常見的麥克風聲源定位算法，其基本原理是根據信號到達兩個不同位置的麥克風的時間差，估計出信號到達兩個不同位置麥克風的距離差，使用這種方法進行聲源定位時，至少要使用三個麥克風，才能完成一次定位操作。為了實現更精確的聲源定位，也常采用陣列技術，將多個麥克風組成線陣，或方陣采集信號進行聲源定位。但這種定位技術的算法較為復雜。

發明內容

本發明旨在解決上述問題，提供一種聲源定位視頻跟蹤系統。

一種聲源定位視頻跟蹤系統，其特征在于包括采集裝置、編碼芯片、控制器、鍵盤、顯示器和步進電機；其中采集裝置與編碼芯片相連接；編碼芯片與控制器相連接；鍵盤與控制器相連接；控制器與顯示器相連接；控制器與步進電機相連接；采集裝置設置有兩個；步進電機設置有兩個。

本發明所述的一種聲源定位視頻跟蹤系統，其特征在于所述采集裝置為麥克風。

本發明所述的一種聲源定位視頻跟蹤系統，其特征在于所述控制器采用EP3C146F484的FPGA器件。

本發明所述的一種聲源定位視頻跟蹤系統，其特征在于所述編碼芯片采用UDA1341編碼芯片。

本發明所述的一種聲源定位視頻跟蹤系統，其特征在于所述編碼芯片的采樣比為128。

本發明所述的一種聲源定位視頻跟蹤系統，其特征在于所述顯示器為LCD液晶顯示器。

本發明所述的一種聲源定位視頻跟蹤系統，其特征在于所述顯示器的大小為16×2。

本發明所述的一種聲源定位視頻跟蹤系統，通過兩個麥克風作為傳感器，選用FPGA 作為控制器，當對聲源實現定位后，控制步進電機轉動。當聲源位置發生移動時，可使攝像頭自動保持跟蹤。本發明所述聲源定位視頻跟蹤系統結構簡單，易于操作。

附圖說明

圖1為本發明所述聲源定位視頻跟蹤系統的結構示意框圖。

具體實施方式

一種聲源定位視頻跟蹤系統，包括采集裝置、編碼芯片、控制器、鍵盤、顯示器和步進電機；如圖1所示其中采集裝置與編碼芯片相連接；編碼芯片與控制器相連接；鍵盤與控制器相連接；控制器與顯示器相連接；控制器與步進電機相連接；采集裝置設置有兩個；步進電機設置有兩個。

本發明所述的一種聲源定位視頻跟蹤系統，所述采集裝置為麥克風。所述控制器采用EP3C146F484的FPGA器件。所述編碼芯片采用UDA1341編碼芯片，使用UDA1341芯片作為前端音頻信號采集電路的處理芯片，使用兩個高靈敏度的麥克風作為音頻信號的傳感器。兩個麥克風朝向同一方向，間距0.5 m并行放置。麥克風在使用前需要標定，保證麥克風在同一位置接受同一信號時，其接收到的信號的幅值一致。使用兩個兩相步進電機對攝像頭的轉動角度進行控制。為了記錄數據，在系統中添加了一個4 Mb的FLASH存儲器，使用一片帶字庫的16×2的液晶用于顯示定位信息。為保證攝像頭的視線不受環境障礙物的干擾，攝像頭在放置時應該有一定的高度，一般高于麥克風的放置高度，因此需要兩個步進電機調整攝像頭的角度，一個調整水平轉動角度，另一個調整俯仰角。所述編碼芯片的采樣比為128。所述顯示器為LCD液晶顯示器。所述顯示器的大小為16×2。系統在啟動時首先進行初始化操作，通過UDAl1341芯片的L3總線接口設置芯片的工作方式和工作參數。兩個麥克風所接收到的音頻信號經音頻信號采集電路處理后，轉換成離散的信號，送至FPGA中進行處理。控制器根據接收到的信號的序列判斷出兩個麥克風接收到信號的時差和信號功率的衰減，進而計算出聲源的位置坐標?？刂撇竭M電機轉動，使攝像頭對準聲源。系統同時將測得的聲源的位置坐標在LCD顯示出來。用戶在使用時可根據具體的使用環境建立定位的坐標系。確定坐標系后在系統啟動初始化時將兩個麥克風的位置和攝像頭的位置的坐標通過矩陣鍵盤輸入到系統中。