[发明专利]一种基于图像的鸣笛检测系统声源定位偏差估计方法

说明书

本发明提供的基于图像的鸣笛检测系统声源定位偏差估计方法，涉及声学声源定位与计算机视觉的交叉领域。该基于图像的鸣笛检测系统声源定位偏差估计方法包括:获取鸣笛检测系统所在空间的空间信息；在监测区域内发生鸣笛时，获取鸣笛抓拍图像；拟合鸣笛抓拍图像，以得到监测区域的特征点信息；根据空间信息和特征点信息，计算鸣笛抓拍图像的像素坐标与实际鸣笛坐标的对应关系；根据鸣笛抓拍图像的像素坐标与实际鸣笛坐标的对应关系，计算实际声源与图像定位位置的偏差。本发明可以无需知道摄像机内部参数，定量计算出鸣笛监测系统获取的鸣笛图像内声源位置与实际声源偏差，以为使用鸣笛监测系统提供准确性的定量结果依据。

技术领域

本发明涉及声学声源定位与计算机视觉的交叉领域，具体而言，涉及一种基于图像的鸣笛检测系统声源定位偏差估计方法。

背景技术

随着人民生活水平的日益提高，国内使用机动车的家庭也逐渐增多，大部分的车辆都集中在人们居住的城市里，城市居民也面临着交通噪声的问题，为监管禁止鸣笛区域中出现的乱鸣笛的情况，开发出来鸣笛监测系统来辅助监管。

该鸣笛监测系统由传声器阵列、高清摄像头与信息处理模块三部分组成。该系统通过传声器阵列接收到声音信号，同时信息处理模块识别出鸣笛声并通过对传声器阵列中各个阵元接收到的信号分析，得到鸣笛声源的位置，从而给高清相机一个抓拍信号，将鸣笛车辆拍摄下来，并在拍摄的图片或视频中标注出鸣笛车辆，得出鸣笛证据。

鸣笛监测系统拍摄的鸣笛图像中存在鸣笛定位信息，该信息多为定性信息，为对鸣笛结果进行定量分析，得出较为准确的实际声源位置与系统定位位置的偏差结果。本发明是通过对鸣笛监测系统抓拍的鸣笛结果图像进行图像分析，根据鸣笛监测系统所处的空间信息和鸣笛图像上的信息计算图片给定区域内的图片像素所代表的距离，从而定量计算出鸣笛监测系统定位结果与实际声源位置的偏差大小。从而对鸣笛监测设备的声源定位性能给出依据，为鸣笛监测系统的质量监测报告提供检测数学原理依据。

发明内容

本发明的目的包括，例如，提供一种基于图像的鸣笛检测系统声源定位偏差估计方法，其可以无需知道摄像机内部参数，定量计算出鸣笛监测系统获取的鸣笛图像内声源位置与实际声源偏差，以为使用鸣笛监测系统提供准确性的定量结果依据。

本发明的实施例可以这样实现：

本发明实施例提供一种基于图像的鸣笛检测系统声源定位偏差估计方法，其特征在于，包括:

获取鸣笛检测系统所在空间的空间信息，其中，所述鸣笛检测系统包括高清摄像头及其监测区域；

在所述监测区域内发生鸣笛时，获取鸣笛抓拍图像；

拟合所述鸣笛抓拍图像，以得到所述监测区域的特征点信息；

根据所述空间信息和所述特征点信息，计算所述鸣笛抓拍图像的像素坐标与实际鸣笛坐标的对应关系，其中，所述像素坐标为所述鸣笛抓拍图像中的坐标；

根据所述鸣笛抓拍图像的像素坐标与实际鸣笛坐标的对应关系，计算实际声源与图像定位位置的偏差。

进一步地，在可选的实施例中，所述获取鸣笛检测系统所在空间的空间信息的步骤包括：

获取所述高清摄像机的安装高度H；

获取所述监测区域与所述高清摄像机的水平距离L。

进一步地，在可选的实施例中，在所述获取所述监测区域与所述高清摄像机的水平距离L的步骤中，所述监测区域为四块尺寸为M×N的标定板组成的田字形区域。

进一步地，在可选的实施例中，所述在所述监测区域内发生鸣笛时，获取鸣笛抓拍图像的步骤包括：

在所述监测区域内放置鸣笛声源；

控制所述鸣笛声源发声，并通过所述鸣笛监测系统获得所述监测区域内的鸣笛抓拍图像。