[发明专利]一种基于音频的车辆监控装置及方法

摘要

一种基于音频的车辆监控装置，包括：传声器阵列模块：用于采集并处理车辆发出的噪声信号，得到横向和纵向子阵列的相关矩阵C；车道位置和宽度计算模块：用于计算每个车道的位置和宽度；粗粒度检测区域能量谱计算模块：用于在每个车道上构造两个粗粒度检测区域，并利用相关矩阵C计算两个粗粒度检测区域上的能量谱；自动增益控制模块：用于计算前景阈值α和背景阈值β，对两个粗粒度检测区域上的能量谱进行归一化处理，并判断车辆是否进出两个粗粒度检测区域；车辆计数模块：用于统计每个车道通过的车辆数；车道占有率计算模块：用于计算每个车道的占有率；车速估计模块：用于估计车辆的速度；车型分类模块：用于对车辆的大小类型进行分类。

主权项

1.一种基于音频的车辆监控装置，其特征在于，所述装置包括：传声器阵列模块：用于采集并处理车辆发出的噪声信号；传声器阵列中每个阵元采集的车辆噪声时域信号经过模数转换后，形成横向和纵向子阵列的时域数据；对时域数据进行多通道短时傅里叶变换，得到其频域数据；选择子频带以及时间区间计算横向和纵向子阵列的相关矩阵C；所述传声器阵列采取十字阵列结构；横向和纵向子阵列都采用等间距的一字阵列结构，而两个子阵列的阵元数和阵元间距不同；该传声器阵列所能处理的信号的最低频率fmin大于等于7kHz；而且横向与纵向子阵列的阵元间距应满足dh<λmin/2，dv<λmin，其中λmin为信号的最小波长；由此确定传声器阵列所能处理信号的最大频率fmax、横向子阵列的阵元数Mh和阵元间距dh、纵向子阵列的阵元数Mv和阵元间距dv；车道位置和宽度计算模块：用于计算每个车道的位置和宽度；粗粒度检测区域能量谱计算模块：用于在每个车道上构造两个粗粒度检测区域，并利用相关矩阵C计算两个粗粒度检测区域上的能量谱；自动增益控制模块：用于计算前景阈值α和背景阈值β，对两个粗粒度检测区域上的能量谱进行归一化处理，并判断车辆是否进出两个粗粒度检测区域；车辆计数模块：用于统计每个车道通过的车辆数；车道占有率计算模块：用于计算每个车道的占有率；车速估计模块：用于估计车辆的速度；车型分类模块：用于对车辆的大小类型进行分类。