[发明专利]一种基于声学传感器阵列和图像识别的声源处理系统的控制方法

权利要求书

1.一种基于声学传感器阵列和图像识别的声源处理系统的控制方法，其特征在于：所述声源处理系统包括：

声学与图像信号混合终端，用于感应采集声源的声音及图像信号并处理为等长的声学数据帧和图像数据帧组成的数据包；

传输模块，用于传送所述数据包；

上位机，用于接收所述数据包，将该数据包中的声学数据帧和图像数据帧处理为声学数据和图像数据，得到声学数据波形图及视频图像；

其中，所述声学与图像信号混合终端包括：

声学传感器阵列，用于感应采集声源的声音信号，声学传感器阵列上设有8个支路，且在每个支路上设有8个声学传感器单元，8个声学传感器单元包括4个主通道传感器和4个附属通道传感器，每个主通道传感器与其相对应的附属通道传感器通过平行双绞线连接，共计在声学传感器阵列上设有32个主通道传感器和32个附属通道传感器，并且声学传感器单元在曲面或平面上呈螺旋渐开型圆阵分布；

数字声信号处理模块，用于接收所述声音信号进行处理并转换为数字信号；

图像传感器，位于所述声学传感器阵列的中心，用于拍摄所述声源的光学图像；

主控单元，用于接收所述数字信号和光学图像，根据所述数字信号和光学图像处理得到声学数据帧和图像数据帧合并为数据包后，并将该数据包发送至传输模块，其中，所述主控单元中包括：

晶体振荡器，用于发出振荡信号；

位时钟锁相环，用于将振荡信号转换为位时钟信号发送至位时钟分配单元中；

字节锁相环，用于将振荡信号转换为字节时钟信号，并发送至字节时钟分配单元中；

位时钟分配单元，用于接收位时钟信号并分配出与转换器相对应的位时钟输出信号；

字节时钟分配单元，用于接收位时钟信号并分配出与转换器相对应的字节时钟输出信号；

转换器，用于接收位时钟输出信号及字节时钟输出信号分别转换发送至声学传感器单元中

所述控制方法包括以下步骤：

(1)搭建安装好声学与图像信号混合终端，线路连接完毕后，启动声学与图像信号混合终端，检查是否该声学与图像信号混合终端运行正常；

(2)启动声学与图像信号混合终端开始工作，采集声源的声音及图像信号后，对该声音及图像信号进行处理为等长的声学数据帧和图像数据帧组成的数据包，并将所述数据包发送至传输模块；

(2-1)主控单元的晶体振荡器分别通过位时钟锁相环与字节时钟锁相环转换为位时钟信号及字节时钟信号，并将信号发送至位时钟分配单元及字节时钟分配单元中；

(2-2)位时钟分配单元通过8个时钟分配器分配出32个位时钟输出信号，并将该位时钟输出信号发送至转换器中，同时字节时钟分配单元通过8个时钟分配器分配出32个字节时钟信号输出信号，并将该字节时钟输出信号发送至与其逐一对应的32个转换器中；

(2-3)转换器接收到位时钟输出信号与字节时钟信号输出信号后，将所述32个位时钟输出信号及32个字节时钟输出信号转换后发送至与其逐一对应的32个主通道传感器中，每个主通道传感器传输将位时钟输出信号与字节时钟信号输出信号至与其相对应的附属通道传感器中，从而完成声学传感器单元的位时钟信号及字节时钟信号的同步；

(2-4)在位时钟信号与字节时钟信号同步完成后，触发声学传感器单元工作，采集声源的声音信号，并将该声音信号发送至数字声信号处理模块；

(2-5)所述数字声信号处理模块对所述声音信号进行处理转换为数字信号，并将该数字信号发送至主控单元，经过主控单元的处理将数字信号处理为等长的声学数据帧和图像数据帧组成的数据包，将该数据包发送至传输模块；

(3)所述传输模块将所述数据包传输至上位机，所述上位机分别接收所述数据包的声学数据帧和图像数据帧，采用内存映射的方式分别创建声学文件与图像文件，使用内存操作操纵文件；

(4)在创建所述声学文件与图像文件后，分别将所述声学数据帧和图像数据帧解析为声学数据及图像数据，并将该声学数据及图像数据分别存储在所述创建的声学文件及图像文件中；

(4-1)预先设定一个指针指向已创建的所述声学文件或图像文件；

(4-2)将接收到的所述声学数据帧和图像数据帧解析为声学数据及图像数据，并将该声学数据及图像数据存储至所述指针指向的声学文件或图像文件中；

(4-3)当所述声学文件或图像文件存储满后，关闭该声学文件或图像文件，并将指针指向新的文件；

(4-4)重复步骤(4-1)-(4-3)，直至声学数据和图像数据停止传输，释放指针，并关闭所述指针指向的文件；

(5)根据所述声学与图像信号混合终端的支路号及通道号采集处理得到的声学数据及图像数据，通过所述上位机分别显示出声学数据波形图及视频图像；

(6)在所述上位机上同时显示声学数据波形图及视频图像以便于进行同步性的比较，从而完成声源数据的提取与分析。