隨著科技的發展,聲源定位技術在越來越多的地方發揮著重要的作用,在多個領域有著廣泛的應用。聲源目標跟蹤技術可以應用在視頻錄制、安防監控、鳴笛抓拍等場景中,在這些場景中,針對目標對象的語音信號,可以應用陣列信號處理的知識,將麥克風按照特定陣列放置在空域中,利用空間不同位置點的聲源對麥克風陣列響應的時延相位誤差,對聲源進行測向,實現低成本的聲源定位跟蹤功能。
我們結合瑞薩單片機的性能與實際測試效果,選用了周期圖法進行角度估計,利用頻率采樣型的FIR濾波器實現了對人聲信號的切片,并對得到的角度結果進行低通濾波、設定閾值、非線性約束等處理,解決了環境噪聲、室內混響等因素帶來的問題。此外,我們將陣列置于云臺上,進一步提高了跟蹤的精度,云臺的驅動采用步進方式,實現了實時跟蹤。我們將所有算法移植到瑞薩單片機上,制作了GUI界面,并添加了噪聲訓練功能,使之成為一個完整的系統。
當今社會,人們對自動控制的需求越來越高,而其中一個重要的分支就是目標跟蹤技術。伴隨著人工智能的熱潮,通過圖像識別來進行目標跟蹤是現在的主流做法,但是神經網絡算法的復雜度極高,不可能在普通的MCU上實現,只能借助于一些高性能的芯片如FPGA,這樣就會需要較高的成本。其實在一些特定場合,可以通過或者只能通過聲源定位的方法進行目標跟蹤,而其中用到的陣列信號處理技術經過改進和優化之后,可以將算法移植到普通的MCU中進行實現,從而可以保證跟蹤效果的同時降低產品的成本。