声源检测系统技术方案

一种基于由拾音器收集到的声音来检测声源（例如，车辆行驶声音）的声源检测系统，其从由拾音器收集到的声音中提取特征量，使用特征量通过多分类模式识别方法（例如，多分类SVM）根据声源的位置设定多个分类，从由拾音器收集到的声音中提取特征量以检测声源，从预设的多个分类中判定所提取的特征量所属的分类，并且基于所述分类评估声源。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】一种基于由拾音器收集到的声音来检测声源（例如，车辆行驶声音）的声源检测系统，其从由拾音器收集到的声音中提取特征量，使用特征量通过多分类模式识别方法（例如，多分类SVM）根据声源的位置设定多个分类，从由拾音器收集到的声音中提取特征量以检测声源，从预设的多个分类中判定所提取的特征量所属的分类，并且基于所述分类评估声源。【专利说明】声源检测系统专利技术背景
本专利技术涉及一种声源检测系统，所述声源检测系统根据由声音收集装置(例如拾音器)收集到的声音来检测声源。
技术介绍
声源检测系统具有收集周围声音的两个或更多个拾音器，并且可操作以基于到达延迟(即，各个拾音器接收到的声音之间的到达时间差)等来检测声源(例如，车辆的行驶声音)的运动方向等。在日本技术申请公开N0.5-92767 (JP5-92767U)中描述的系统中，由放置成相距给定间隔的两个或更多个拾音器产生的电信号通过带通滤波器，以分别从电信号中移除低频带和高频带的频率分量，从而将电信号转换成经过修正的电信号。然后，由经过修正的电信号计算车辆行驶声音的特征所处的给定频带的功率，并且当功率水平高于阈值时，判定存在接近车辆。另一方面，从经过修正的电信号中移除不必要的噪声分量，由此，所述经过修正的电信号被转换成噪声抑制信号，并且计算两个或更多个拾音器的噪声抑制信号之间的互相关性，以便基于互相关性最大的到达延迟来计算接近车辆的接近方向。当车辆高速运动时，期望的是最大检测距离足够长，这是因为需要关于远处的接近车辆的信息。然而，在基于由一对拾音器接收到的声音之间的到达延迟或到达时间差来检测接近车辆的方法中，所述一对拾音器之间的距离受到车辆宽度的限制(因此，空间分辨率(最大检测距离时的性能)受到限制)，或者在目标频带中发生混淆现象；因此，随着接近车辆和自车辆之间的距离增大，检测接近车辆的能力下降，并且变得难以检测接近方向、距离等。特别地，当在判定接近车辆是否存在时使用阈值时，非常难以适当地设定阈值，并且检测准确性根据阈值而大幅度地变化。而且，在基于一对拾音器接收到的声音的到达延迟来检测接近车辆的方法中，除非确定到达延迟随着时间的变化，否则无法检测出接近方向；因此，难以由单次检测来判定车辆是正在接近自车辆还是正在运动远离自车辆。
技术实现思路
本专利技术提供了一种声源检测系统，所述声源检测系统适于以高准确度检测接近车辆。根据本专利技术的一个方面的适于基于由声音收集装置收集到的声音来检测声源的声源检测系统包括:分类单元，所述分类单元从由声音收集装置收集到的声音中提取多个特征量，并且使用所述特征量通过多分类模式识别方法来根据声源的位置设定多个分类；分类判定单元，所述分类判定单元在检测声源时从由声音收集装置收集到的声音中提取特征量，并且从由分类单元设定的多个分类中判定所提取的特征量所属的分类；和声源评估单元，所述声源评估单元基于由分类判定单元判定的分类来评估所述声源。在所述声源检测系统中，声源收集装置在实际检测声源之前在声源(例如，车辆的行驶声音)的各种状态下收集声音。声源的状态可以包括对应于声源通过系统前部所耗费的每个时间(间隔)的声源位置、对应于与声源相距的每个距离的位置等。例如，当声源处于在声源通过系统前部之前5至4秒的范围(位置)内、处于通过之前4至3秒的范围内、处于通过之前3至2秒的范围内、处于通过之前2至I秒的范围内内、处于通过之前I至O秒的范围内以及处于通过之后的范围内时收集声音。然后，在声源检测系统中，分类单元使用针对声源的每种状态收集到的声音数据提取针对声源的每种状态的声音特征量，并且使用声音的特征量通过多分类模式识别方法来根据声源的位置设定多个分类。例如，根据声源的位置设定的多个分类可以是对应于声源通过系统前部所耗费的各个时长的位置分类，或者是对应于与声源相距的各个距离的位置分类。例如，获得用于使用特征量将通过系统前部之前5至4秒的分类、通过之前4至3秒的分类、通过之前3至2秒的分类、通过之前2至I秒的分类、通过之前I至O秒的分类和通过之后的分类彼此分开的信息。然后，当声源检测系统操作以实际检测声源时，声音收集装置收集声音，并且分类判定单元从收集到的声音的声音数据中提取特征量，并且从由分类单元设定的多个分类中判定所提取的特征量所属的分类。此外，在声源检测系统中，声源评估单元基于由此判定的分类来评估声源的状态。例如，当判定距离通过2至I秒的分类时，评估声源位于声源将在当前时间之后的2至I秒通过系统前部的位置处。因此，声源检测系统通过多分类模式识别方法根据声源的状态设定多个分类，并且判定声源的声音特征量所属的分类，使得能够以高准确度检测声源。在使用通过多分类模式识别方法进行分类的方法中，检测准确度不会根据例如声源的位置而发生变化，并且不使用阈值进行判定，从而允许灵活的检测并且确保提高的检测准确度。而且，通过判定分类一次便能够判定声源是正在接近系统还是正在运动远离系统。根据本专利技术的上述方面的声源检测系统可以还包括:声源检测单元，所述声源检测单元计算由构成声音收集装置的多个拾音器分别收集到的声音的相关值，并且通过比较计算出的相关值和阈值来检测声源；和修正单元，所述修正单元基于由声源检测单元获得的检测结果和由声源评估单元获得的评估结果来修正声源检测单元的阈值。在这个系统中，声源检测单元通过比较相关值与通过修正单元修正的阈值来检测声源。在所述声源检测系统中，当两个或者更多个拾音器收集声音以实际检测声源时，声源检测单元计算由各个拾音器收集到的声音的相关值，并且通过比较所述相关值和所述阈值来检测声源。此外，在所述声源检测系统中，当通过分类判定单元判定某一分类时，声源评估单元基于由此判定的分类来评估声源的状态。如果通过这两种方法检测到声源，并且由这两种方法中的一种检测到的声源的位置(距离、时间)、运动方向等与由另一种方法检测到的声源的位置(距离、时间)、运动方向等大致一致，则通过声源检测单元和声源评估单元以较高的可靠性检测到声源，并且通过声源检测单元以较高的可靠性计算相关值。因此，在所述声源检测系统中，当基于由声源检测单元获得的检测结果和由声源评估单元获得的评估结果确保较高的可靠性时，修正单元修正声源检测单元的阈值。例如，当可靠性较高时，阈值被设定为与通常使用的阈值相比更可能检测到声源的值。因而，在所述声源检测系统中，声源检测单元通过比较相关值和经过修正的阈值来检测声源。因此，在所述声源检测系统中，根据在使用声音相关值的方法中获得的检测结果和在使用分类的方法中获得的检测结果来修正用于在使用声音相关值的方法中使用的阈值，使得能够通过使用声音相关值的方法以提高的稳定性检测声源。例如，如果噪声暂时混合到收集到的声音中并且相关值减小，则在使用通常使用的阈值进行判定的情况下，可能暂时检测不到声源，并且重复检测到声源和未检测到声源。然而，如果阈值被修正为更小的值，则即使相关值减小也能够连续且稳定地检测到声源。在根据本专利技术的上述方面的声源检测系统中，分类单元可以根据声源的运动方向设定多个分类。当声源是车辆(行驶声音)并且该车辆在与自车辆行驶的道路交叉的道路上正在接近安装有所述声源检测系统的自车辆时，车辆可以从自车辆的右手侧接近自车辆，或者可以从自车辆的左手侧接近自车本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于由声音收集装置收集到的声音来检测声源的声源检测系统，所述声源检测系统包括：分类单元，所述分类单元构造成从由所述声音收集装置收集到的声音提取多个特征量，并且构造成使用所述特征量通过多分类模式识别方法来根据所述声源的位置设定多个分类；分类判定单元，所述分类判定单元构造成在检测所述声源时从由所述声音收集装置收集到的声音提取特征量，并且构造成从由所述分类单元设定的所述多个分类判定所提取的特征量所属的分类；和声源评估单元，所述声源评估单元构造成基于由所述分类判定单元判定的分类评估所述声源。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：船山龙士，佐藤润，山本修身，旭健作，坂野秀树，山田启一，小川明，田中雄一，星野博之，
申请(专利权)人：丰田自动车株式会社，名城大学，
类型：发明
国别省市：日本;JP