获取声图像的方法、装置以及存储介质制造方法及图纸

本申请涉及一种获取声图像的方法，包括，利用声学传感器阵列获取声音现场的声源的分布图像；获取所述声音现场的第一图像；将所述声源的分布图像和第一图像结合，获取声图像。本申请具有在声学传感器阵列中心和相机中心有一定差异、声学传感器阵列平面和相机平面有角度偏转时可以提供一种校准方法，方法简单，容易实现，只需要测试几个点的结果后即可完成校准的效果。校准的效果。校准的效果。

【技术实现步骤摘要】
获取声图像的方法、装置以及存储介质


[0001]本申请涉及声学领域，尤其是涉及一种获取声学图像的方法、一种获取声学图像的装置、一种机器可读存储介质。

技术介绍

[0002]目前，利用声学传感器阵列可以对声学信号进行定位、声压测量和声场分布计算等，将声学传感器阵列的声学定位结果按照颜色的方式表示并和照相装置获得的相片相结合可以得到声图像，能更加直观的将声学测量结果显示出来，适用于多种声场分析、噪声源定位和故障诊断领域。但是声学定位结果一般是按照传感器阵列中心为原点建立的坐标系统显示，图片像素点一般是按照相机中心为坐标原点建立的系统，实际安装和使用过程中很难将两者坐标完全统一，不能直接进行结合，需要进行校准和坐标转换。

技术实现思路

[0003]为了解决上述声学传感器阵列中心坐标和相机中心坐标难以统一的技术问题，本申请提供了一种获取声图像的方法、装置以及存储介质。
[0004]本申请提供的一种获取声图像的方法、装置以及存储介质，采用如下的技术方案：第一方面，提供一种获取声图像的方法，包括，利用声学传感器阵列获取声音现场的声源的分布图像；获取所述声音现场的第一图像；将所述声源的分布图像和第一图像结合，获取声图像。
[0005]优选的，所述将所述声源的分布图像和第一图像结合之前，还包括，将所述声源的分布图像的第一坐标校准为所述第一图像的第二坐标，或者，将所述第一图像的第二坐标校准为所述声源的分布图像的第一坐标。
[0006]优选的，所述将所述声源的分布图像的第一坐标校准为所述第一图像的第二坐标，或者，将所述第一图像的第二坐标校准为所述声源的分布图像的第一坐标，包括：利用第一转换矩阵将所述声源的分布图像的第一坐标校准为所述第一图像的第二坐标；或者，利用第二转换矩阵将所述第一图像的第二坐标校准为所述声源的分布图像的第一坐标。
[0007]优选的，所述第一转换矩阵或第二转换矩阵的获取包括如下步骤：获取距离声学传感器阵列第一距离的至少一个声源的声学坐标矩阵X1；获取所述至少一个声源在图像获取装置获取的图像中的图像坐标矩阵X2；利用X1＝X2*T1计算，获取第一转换矩阵T1；或者，利用X2＝X1*T2计算，获取第二转换矩阵T2。
[0008]优选的，所述声学坐标矩阵X1的获取，包括如下步骤：利用所述声学传感器矩阵获取至少一个声源的各自的定位坐标；获取所述图像获取装置的视野范围参数，以及图像获取装置距离所述至少一个声
源的第一距离；利用所有所述声源的定位坐标、视野范围参数以及第一距离，计算获得所述声学坐标矩阵X1。
[0009]优选的，所述图像坐标矩阵X2的获取，包括如下步骤：将所述至少一个声源的像素点转换为像素坐标；利用坐标转换模型将所述像素坐标转换为图像坐标矩阵X2。
[0010]优选的，所述图像坐标矩阵X2的获取，包括如下步骤：将所述至少一个声源的像素点转换为像素坐标；获取所述图像获取装置的畸变模型；根据坐标转换模型和所述畸变模型，将所述像素坐标转换为图像坐标矩阵X2。
[0011]优选的，所述至少一个声源处于同一平面。
[0012]第二方面，提供一种获取声图像的装置，包括：第一获取模块：用于利用声学传感器阵列获取声音现场的声源的分布图像；第二获取模块：用于获取所述声音现场的第一图像；结合模块：用于将所述声源的分布图像和第一图像结合，获取声图像。
[0013]第三方面，提供一种机器可读存储介质，该机器可读存储介质上存储有指令，该指令在被控制器执行时能够使得所述控制器执行上述技术方案中任意一项所述的方法。
[0014]综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：1.利用本专利技术的技术方案设计获取声图像系统时，不需要特别注意声学传感器阵列和照相装置的位置，在声学传感器阵列中心和相机中心有一定差异、声学传感器阵列平面和相机平面有角度偏转时可以提供一种校准方法，方法简单，容易实现，只需要测试几个点的结果后即可完成校准。
[0015]2.本专利技术的技术方案考虑了相机镜头畸变情况，将镜头畸变模型引入到校准过程中，将相机畸变系数引入到坐标转换矩阵的未知数中，得到新的坐标转换修正矩阵计算方法，可以更准确的实现声学阵列测量结果和图像结合。
附图说明
[0016]图1是获取声图像的第一实施例图；图2是获取声图像的第二实施例图；图3是获取第一转换矩阵或第二转换矩阵的方法步骤图；图4是获取声学坐标矩阵X1的步骤图；图5是获取图像坐标矩阵X2的第一实施例的步骤图；图6是获取图像坐标矩阵X2的第二实施例的步骤图；图7是未校准的，声学传感器阵列的中心位置和图像获取装置的中心位置不重合的示例图像；图8是校准后的，声学坐标校准为图像坐标的示例图；图9是校准后的，图像坐标校准为声学坐标的示例图；图10是获取声图像的装置的示例图。
[0017]附图标记说明：
1、获取声图像的装置；101、第一获取模块；102、第二获取模块；103、结合模块。
具体实施方式
[0018]为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图图1
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图10及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
[0019]术语解释：声图像：是声学传感器阵列和摄像头相结合形成的图像，利用声学传感器阵列测量空间中噪声源的位置和强度，以透明云图的形式和摄像头所拍的图像叠加到一起，直观的在光学图像上显示声源分布。
[0020]第一方面，如图1所示，提供一种获取声图像的方法，包括，S101：利用声学传感器阵列获取声音现场的声源的分布图像；在实际工作情况下，声学传感器即是采集声音的设备，例如microphone。将所述采集声音的设备设置多个，构成阵列，目的是针对至少一个声源，可以通过不同的采集声音的设备，获取每一个声源的在不同的采集声音的设备上的不同声音信号，以此来确定每一个声源的位置。
[0021]S102：获取所述声音现场的第一图像；在本实施例中，还需要利用图像获取装置获取声音现场的第一图像；所述图像获取装置包括：摄像设备、相机、手机等。通常，所述图像获取装置设置的位置为所述声音传感器阵列的中心；但是，由于声音传感器阵列的中心，也有实体的声音传感器，所以，图像获取装置的设置位置，会偏离声音传感器阵列的中心位置设置，从而导致图像获取装置获取的声音现场的图像视野范围的中心与声音传感器阵列的声音范围的中心不重合。
[0022]S104：将所述声源的分布图像和第一图像结合，获取声图像。如前所述，声学传感器阵列获取了声源的分布图像，图像获取装置获取了第一图像，则将二者结合，可以获取展示声源分布的声图像。可以直观的看到，声源的具体分布情况，以及声源的声音大小情况。
[0023]优选的，如图2所示，所述将所述声源的分布图像和第一图像结合之前，还包括，S103：将所述声源的分布图像的第一坐标校准为所述第一图像的第二坐标，或者，将所述第一图像的第二坐标校准为所述声源本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种获取声图像的方法，其特征在于：包括，利用声学传感器阵列获取声音现场的声源的分布图像；获取所述声音现场的第一图像；将所述声源的分布图像和第一图像结合，获取声图像。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将所述声源的分布图像和第一图像结合之前，还包括，将所述声源的分布图像的第一坐标校准为所述第一图像的第二坐标，或者，将所述第一图像的第二坐标校准为所述声源的分布图像的第一坐标。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述将所述声源的分布图像的第一坐标校准为所述第一图像的第二坐标，或者，将所述第一图像的第二坐标校准为所述声源的分布图像的第一坐标，包括：利用第一转换矩阵将所述声源的分布图像的第一坐标校准为所述第一图像的第二坐标；或者，利用第二转换矩阵将所述第一图像的第二坐标校准为所述声源的分布图像的第一坐标。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述第一转换矩阵或第二转换矩阵的获取包括如下步骤：获取距离声学传感器阵列第一距离的至少一个声源的声学坐标矩阵X1；获取所述至少一个声源在图像获取装置获取的图像中的图像坐标矩阵X2；利用X1 = X2*T1 计算，获取第一转换矩阵T1；或者，利用X2 = X1*T2计算，获取第二转换矩阵T2。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述声学坐标矩阵X1的获取，包括如下步骤：利用所述声学传感...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘金明，张军，马共立，李冬方，张志福，王军，李东岳，马天，王力男，李博，吕龙泽，彭博，
申请(专利权)人：哈尔滨国铁科技集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：