[发明专利]一种基于声源定位的场馆喧闹抓拍系统及抓拍方法

说明书

本发明提出了一种基于声源定位的场馆喧闹抓拍系统，包括：声音信号采集模块、stm32核心板模块、显示模块、摄像头模块及电源模块；其中，声音信号采集模块、stm32核心板模块，显示模块，摄像头模块由电源模块供电；声音信号采集模块的输出与stm32核心板的GPIO口连接；stm32核心板模块对声音信号采集模块传来的数据进行处理后，将控制命令传给摄像头模块，摄像头模块拍摄后，将图像信息传回stm32核心板模块，stm32核心板模块将图像信息传给显示模块进行显示；声音信号采集模块包括：相互连接的麦克风、放大电路、滤波器。本发明还提出了一种基于声源定位的场馆喧闹抓拍方法，将声音定位应用到场馆喧闹抓拍，有较高的效率和可靠性。

技术领域

本发明涉及声源定位技术，尤其是一种基于声源定位的场馆喧闹抓拍系统及抓拍方法。

背景技术

现代社会，随着人们生活质量的提高，人们对文化生活需求日益增长，许多人会选择定期去美术馆、博物馆等场馆观看展览来丰富自己的精神文明建设。为了让参观者有更好的参观体验，此类场馆通常要求参观者保持安静，但不遵守场馆纪律的陋习依旧存在，且缺少有效的监管方案。

基于麦克风阵列的声源定位技术一直是国内外研究的一项热点。它的主要原理是：通过具有一定几何拓扑结构的麦克风阵列采集声源信号，通过阵列信号处理技术对语音信号进行处理和分析，从而确定声源位置。

当前对声源定位技术的研究，往往采用传声器阵列和信号处理的方法进行，但实际的各种应用(如室内环境)中要求定位系统尽可能少地占用空间和成本，这对接收传声器数量和定位算法提出了更高的要求。

发明内容

针对现有问题，本发明提出了一种高效合理的基于声源定位的场馆喧闹抓拍系统。

本发明的具体功能有能够对特定区域内对识别区内任意位置的声源信号进行有效的信号采集；利用广义互相关时延估计法计算三个定位点采集信号的相位差；计算声源到三个定位点的距离，并进而算出声源的位置；控制摄像头对计算出的声源位置拍照。

本发明提出的基于声源定位的场馆喧闹抓拍系统，包括：声音信号采集模块、stm32核心板模块、显示模块、摄像头模块及电源模块；其中，所述声音信号采集模块、stm32核心板模块，显示模块，摄像头模块由所述电源模块供电；所述声音信号采集模块的输出与所述stm32核心板的GPIO口连接；所述stm32核心板模块对所述声音信号采集模块传来的数据进行处理后，将控制命令传给所述摄像头模块，所述摄像头模块拍摄后，将图像信息传回所述stm32核心板模块，所述stm32核心板模块将图像信息传给所述显示模块进行显示；所述声音信号采集模块包括：相互连接的麦克风、放大电路、滤波器。

本发明提出的基于声源定位的场馆喧闹抓拍系统中，所述麦克风为全向MEMS麦克风ADMP401。

基于以上系统，本发明还提出了一种基于声源定位的场馆喧闹抓拍方法，包括以下步骤：

步骤A：初始化配置；

步骤B：原始数据处理；

步骤C：峰值检测；

步骤D：计算距离差；

步骤E：计算坐标值；

步骤F：控制摄像以及显示。

本发明提出的基于声源定位的场馆喧闹抓拍方法中，所述初始化配置具体包括：

步骤A1：配置stm32控制器的外设模式，定时器以20khz的频率触发ADC扫描；

步骤A2：将ADC扫描的值放在DMA中，存满后，关闭定时器，进行数据处理；

步骤A3：搭建DMA-ADC,DMA-USART通道，保证数据的高速传输。