[发明专利]一种声学与图像信号混合终端及其处理方法

权利要求书

1.一种声学与图像信号混合终端，其特征在于，包括：

声学传感器阵列，用于感应采集声源的声音信号；

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，并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；

所述声学传感器阵列上设有8个支路，且在每个所述支路上设有8个声学传感器单元，且该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，每个所述主通道传感器与其相对应的附属通道传感器电连接，所述声学传感器单元在曲面或平面上均匀分布；

其中，所述主控单元中包括：

晶体振荡器，用于发出位时钟信号和字节时钟信号；

位时钟锁相环，用于将所述位时钟信号发送至位时钟分配单元中；

字节锁相环，用于将所述字节时钟信号发送至字节时钟分配单元中；

位时钟分配单元，用于接收所述位时钟信号并分配出与转换器相对应的输出的位时钟信号；

字节时钟分配单元，用于接收所述位时钟信号并分配出与转换器相对应的输出的字节时钟信号；

转换器，用于接收所述输出的位时钟信号及字节时钟信号并将两个输出信号转换输出至所述主通道传感器中。

2.根据权利要求1所述的声学与图像信号混合终端，其特征在于：所述声学与图像信号混合终端还包括用于对所述主控单元供电的供电单元。

3.根据权利要求2所述的声学与图像信号混合终端，其特征在于：所述供电单元包括：

电压转换模块，用于将交流电转换为直流电并供电给所述主控单元；

备用电源模块，用于在断电情况下供电给所述主控单元；

控制开关，用于控制所述主控单元的开闭。

4.根据权利要求3所述的声学与图像信号混合终端，其特征在于：每个所述主通道传感器对应电连接一个所述转换器，且所述转换器的数量为32个。

5.根据权利要求4所述的声学与图像信号混合终端，其特征在于：所述位时钟分配单元中包括8个位时钟分配器，所述位时钟分配器采用一分四时钟分配器。

6.根据权利要求4所述的声学与图像信号混合终端，其特征在于：所述字节时钟分配单元中包括8个字节时钟分配器，所述字节时钟分配器采用一分四时钟分配器。

7.根据权利要求1-6中任意一项所述的声学与图像信号混合终端，其特征在于：所述主控单元采用FPGA芯片。

8.根据权利要求7所述的声学与图像信号混合终端，其特征在于：所述图像传感器采用面阵型可见光图像传感器。

9.根据权利要求8所述的声学与图像信号混合终端，其特征在于：所述声学传感器单元在曲面或平面上呈螺旋渐开型圆阵分布。

10.一种基于权利要求9所述的声学与图像信号混合终端的处理方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)启动声学与图像信号混合终端，主控单元中的晶体振荡器分别通过位时钟锁相环及字节时钟锁相环转换发出位时钟信号及字节时钟信号，并将位时钟信号及字节时钟信号发送至位时钟分配单元及字节时钟分配单元中；

(2)位时钟分配单元及字节时钟分配单元分别通过8个位时钟分配器与8个字节时钟分配器将位时钟信号及字节时钟信号分配出32个位时钟输出信号及32个字节时钟输出信号，并将所述32个位时钟输出信号及32个字节时钟输出信号发送至与其逐一对应的32个转换器中；

(3)32个转换器在接收到32个位时钟输出信号及32个字节时钟输出信号后，将其转换为32个输出信号，并将32个输出信号发送至与其逐一对应的32个主通道传感器中，通过每个主通道传感器将信号传送至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；

(4)时钟信号激励后的声学传感器阵列开始工作，采集声源的声音信号，将所述声音信号发送至数字声信号处理模块中，对该声音信号进行处理转换为数字信号；

(5)所述数字声学信号处理模块将处理后的数字信号发送至主控单元；

(6)图像传感器中的摄像头拍摄声源所处的光学图像，将所述光学图像发送至主控单元；

(7)所述主控单元接收所述数字信号与光学图像，并根据所述数字信号与光学图像处理成声学数据帧和图像数据帧。