[發明專利]一種三維實景配現場音的方法及系統

有效

• 申請號: 201810059125.X
• 申請日: 2018-01-22
• 公開（公告）號: CN109474881B
• 公開（公告）日: 2020-10-16
• 發明（設計）人: 王晴霞;梁勇;程心勤;周青睞;冷麗華;趙芳芳;金鑫;徐宏;劉書涵;湯旭垚;胡遨洋;張曉龍;顧琳琳
• 申請（專利權）人: 國網浙江桐鄉市供電有限公司
• 主分類號: H04S7/00
• 分類號: H04S7/00
• 代理公司: 杭州杭誠專利事務所有限公司 33109
• 代理人: 尉偉敏

本發明涉及聲音處理技術領域，具體涉及一種三維實景配現場音的方法及系統。一種三維實景配現場音的系統，包括若干個聲音采集器、三維圖像顯示和交互裝置、通信裝置和微處理器，其特征在于，三維圖像顯示和交互裝置依據用戶交互指令顯示目標區域的三維圖像，三維圖像顯示和交互裝置通過通信裝置與微處理器連接；若干個聲音采集器布置在目標區域內，若干個聲音采集器至少包括四個聲音采集器，若干個聲音采集器通過通信裝置與微處理器連接。本發明的實質性效果是：通過若干現場聲音采集器并進行數據處理后能夠伴隨三維圖像觀察點播放現場聲音。

技術領域

本發明涉及聲音處理技術領域，具體涉及一種三維實景配現場音的方法及系統。

背景技術

隨著三維GIS的管理系統在電力等領域的深入研究，越來越多的三維圖像被應用在指揮、調度和管理作業中。三維圖像能夠直觀的展示供電設備，并結合關聯臺賬信息導入，能夠在展示三維圖像的同時，展示設備臺賬信息。尤其在指揮作業中，能夠使指揮員直觀并準確的掌握設備工作環境和接線。對設備安排檢查和維修也能有針對性的選擇器材和備用設備，加快設備檢查和維修效率。供電設備在出現故障前，常伴隨著工作噪聲的變換，所以可以通過聲音判斷設備的工作狀態。對于供電設備聲音的監聽對于預判設備故障有益。但目前電力系統的三維圖像模型中，不具備播放現場聲音的功能。

中國專利CN 102968816 B，公開日2016年2月10日，一種將三維實景漫游技術用于電力設備狀態可視化的方法，包括如下步驟：(1)構建三維實景漫游平臺；(2)展示插件內嵌；(3)系統配置；(4)設備基本臺賬信息接入。本發明方法利用三維漫游技術構建三維實景漫游平臺，并結合Web service通訊方式實現與電力設備狀態診斷系統的數據關聯和交互，并以直觀的圖表方式在三維實景漫游場景中展現這些數據，在真正意義上實現了電力設備狀態信息360度全方位的可視化應用和體驗，拓展了三維實景漫游技術的應用領域和范圍的同時，增加了電力設備狀態診斷系統可視化應用的實用價值。但其不能實現伴隨三維觀察點播放現場聲音的功能。

發明內容

本發明要解決的技術問題是：目前電力系統的三維圖像應用中不能伴隨播放現場聲音。提出了一種通過若干現場聲音采集器并進行數據處理后能夠伴隨三維圖像觀察點播放現場聲音的一種三維實景配現場音的方法及系統。

為解決上述技術問題，本發明所采取的技術方案為：一種三維實景配現場音的系統，包括若干個聲音采集器、三維圖像顯示和交互裝置、通信裝置和微處理器，所述三維圖像顯示和交互裝置依據用戶交互指令顯示目標區域的三維圖像，所述三維圖像顯示和交互裝置通過通信裝置與微處理器連接；所述若干個聲音采集器布置在目標區域內，所述若干個聲音采集器至少包括四個聲音采集器，所述若干個聲音采集器通過通信裝置與微處理器連接。由于聲音可以看做有不同頻率的正弦波組成，因而可以使用發出單一固定頻率聲音的等效聲源替代原始聲音中的聲源，而后根據三維實景的觀察點合成出觀察點的聲音并播放，從而達到為三維實景配現場音。通過聲音采集器采集原始聲音數據，而后通過通信裝置將聲音數據傳送到微處理器，由微處理器進行傅里葉變換處理后得到每個聲音采集器所采集的聲音的頻率組成，而后根據全部聲音采集器所采集聲音的某個頻率的不同分量值，計算出該頻率分量的等效聲源坐標和聲音并添加時間標記后存儲。

一種三維實景配現場音的方法，適用于前述的一種三維實景配現場音的系統，包括以下步驟：A)在目標區域建立三維坐標系，導入聲音采集器的坐標值，從每個聲音采集器內均讀取T時間長度的聲音信號；B)對聲音信號進行傅里葉變換，獲得每個聲音采集器所采集聲音信號的頻率組成；C)將每一個頻率組成視為由一個等效聲源發出，將等效聲源視為點聲源，計算出全部等效聲源的坐標；D)計算出全部等效聲源的聲音；E)將等效聲源坐標和聲音儲存，并重復步驟B-E，滾動添加等效聲源坐標和聲音；F)讀取三維圖像顯示和交互裝置當前觀察點的坐標，由儲存的等效聲源坐標和聲音以滯后時間T’合成出觀察點處的聲音并播放。