[發明專利]基于最小圓覆蓋算法的語音定位方法

在審

• 申請號: 202111263497.2
• 申請日: 2021-10-28
• 公開（公告）號: CN114019454A
• 公開（公告）日: 2022-02-08
• 發明（設計）人: 王陽宣;彭世偉;魏勁超;張洪利;李陽
• 申請（專利權）人: 四川啟睿克科技有限公司
• 主分類號: G01S5/20
• 分類號: G01S5/20
• 代理公司: 四川省成都市天策商標專利事務所(有限合伙) 51213
• 代理人: 陳藝文

1.一種基于最小圓覆蓋算法的語音定位方法，其特征在于，包括以下步驟：

S10、在空間中分布多個語音測向模塊，根據語音的位置計算出語音相對于自身的方向角度；

S20、根據人為設定的坐標系，確定每個語音測向模塊之間的交點坐標；

S30、利用最小圓覆蓋算法確定離散分布的所有交點坐標的圓心，即為最后的語音定位坐標。

2.根據權利要求1所述的基于最小圓覆蓋算法的語音定位方法，其特征在于，步驟S20具體如下：

在密閉的房間中布置M個語音測向模塊，假設第i個模塊的坐標為(x_i,y_i)，測量的語音方向角度為θ_i，根據建模時設計的空間坐標軸，將測量到的語音方向角度轉換為坐標軸下的角度θ_i′：

θ_i′＝π/2-θ_i

將所有的語音測向模塊測向的結果用一元一次方程表示：

y-y_i＝k_i(x-x_i)

其中，k_i＝tan(θ_i′)；

將所有的語音測向直線兩兩相交，計算兩條線的交點：

(x,y)為第i個和第j個測向模塊的交點，則：

計算所有可能的交點，如果有M個語音測向模塊，且假設對于一段語音，每個測向模塊計算N次角度，那么最后一共可以得到M*(M-1)*N*N/2個交點；

最后，保留在合理的坐標范圍內的點。

3.根據權利要求1或2所述的基于最小圓覆蓋算法的語音定位方法，其特征在于，在步驟S30中，如果能夠確定最小覆蓋圓，那么最小覆蓋圓的圓心就是語音源的位置，具體包括以下步驟：

S31、任取三個點A,B,C作為起始點進入循環中；

S32、求出包含A,B,C三點的最小圓，此時有兩種情況：第一種情況，圓周通過這三個點；第二種情況，圓周通過其中兩個點，且包含了第三個點，此時這兩點一定是作為圓的直徑兩端；

S33、找出距離步驟S32中圓周圓心最遠的點D，若D在圓外，執行步驟S34，反之，該圓就是所求的圓，算法結束；

S34、在A,B,C,D中選取三個點，生成一個包含這四個點的最小圓，將構成這個最小圓的三個點組成新的A,B,C，返回步驟S32。