CN108319965A - 一种利用图像获取声音的装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种利用图像获取声音的装置及方法。该装置包括激光器，位于激光器的光路上设有将激光光束分成物光和参考光的分光镜，位于分光镜物光的光路上设有测控物，测控物在声音的作用下震动，照射到测控物上的物光经测控物反馈形成反馈光，位于分光镜参考光的光路上设有反射镜，位于反射镜的反射面一侧设有镜头，反射镜的反射光路和反馈光的光路均进入镜头，位于镜头的出口端设有红外相机，参考光与物光在红外相机内生成干涉条纹，红外相机将干涉条纹转成图像信号，红外相机与终端设备电信号连接，终端经MATLAB软件将图像信号转化成声音信号。红外相机使光路形成干涉条纹，将干涉条纹转成图像信号，MATLAB软件将图像信号转化成声音信号。

Description

一种利用图像获取声音的装置及方法

技术领域

本发明涉及声音获取技术领域，尤其涉及一种利用图像获取声音的装置及方法。

背景技术

在我们的感知世界中，声音是非常重要的，目前的声音获取过程主要是将声音信号转化成电信号，再将电信号转化成声音信号，例如话筒的工作原理就是外界的声波经过空气震动话筒的薄膜，薄膜带动音圈切割磁铁的磁力线而产生电信号，通过对产生的电信号进行转换即可得到声音信号。其不足之处在于：该原理仅适合在音源附近获取声音，离音源越远，音频获取效果越差。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术存在的不足，即难以远距离采集音频，提供一种利用图像获取声音的装置及方法。

为了实现上述目的，本发明一种利用图像获取声音的装置所采取的技术方案：

一种利用图像获取声音的装置，包括激光器，位于激光器的光路上设有将激光光束分成物光和参考光的分光镜，所述物光为穿过分光镜的透过光，参考光为分光镜的反射光，位于分光镜物光的光路上设有测控物，所述测控物在声音的作用下震动，照射到测控物上的物光经测控物反馈形成反馈光，位于分光镜参考光的光路上设有反射镜，位于反射镜的反射面一侧设有镜头，所述反射镜的反射光路和反馈光的光路均进入镜头，位于镜头的出口端设有红外相机，参考光与物光在红外相机内发生干涉，生成干涉条纹，红外相机将干涉条纹转换成图像信号，所述红外相机与终端设备电信号连接，所述终端设备经MATLAB软件将红外相机生成的图像信号转化成声音信号。

本发明工作时，开启激光器、红外相机以及终端设备，激光器工作发出的激光经过分光镜分成物光和参考光，测控物周围的声音使测控物本身震动，物光照射在震动的测控物上，测控物反馈形成反馈光，反射镜的反射光路和反馈光均经镜头照射到红外相机的芯片上形成干涉条纹，红外相机再将干涉条纹转换成图像信号，启动终端设备运行MATLAB软件，红外相机将图像信号传给终端设备，终端设备上的MATLAB软件将图像信号转化成声音信号。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：由于分光镜与反射镜相配合，测控物的反馈光与反射镜的反射光路均进入红外相机，又由于红外相机的存在，红外相机使反射镜的反射光路和反馈光在红外相机的芯片上形成干涉条纹，同时红外相机再将干涉条纹转换成图像信号，由于终端设备上运行MATLAB软件的存在，将图像信号转化成声音信号。

所述镜头上设有带通滤光片器，带通滤光片器仅能使红外波段进入镜头。带通滤光片器可有效避免环境光的干扰，从而使干涉条纹更加的清晰，减少声音信号中的杂音。

所述激光器上设有维持激光光束准直性的准直镜。准直镜使激光器发出光束更加准直，从而提高物光和参考光的准直性，确保干涉条纹更加的清晰。

所述激光器采用发出激光波长为905nm的激光器，所述红外相机为Xenics品牌的Bobcat—320—Gated红外相机，所述终端为计算机终端。

本发明还提供了一种利用图像获取声音的方法，所采取的技术方案：

一种利用图像获取声音的方法，包括下列步骤：

步骤一：准备阶段，将激光器对准测控物；

步骤二：图像采集阶段，开启激光器和红外相机，激光器发出的激光经过分光镜分成物光和参考光，测控物周围的声音使测控物本身震动，物光照射在震动的测控物上，测控物反馈形成反馈光，反射镜的反射光路和反馈光均经镜头照射到红外相机的芯片上形成干涉条纹，红外相机再将干涉条纹转换成图像信号；

步骤三：图像信号转换成声音信号，启动终端设备运行MATLAB软件，红外相机将图像信号传给终端设备，终端设备上的MATLAB软件将图像信号转化成声音信号。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：该方法可在离音源较远的地方获取声音，避免传统方法必须在靠近音源位置获取声音的局限。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

其中，1激光器，2分光镜，3测控物，4反射镜，5镜头，6红外相机。

具体实施方式

如图1所述，为一种利用图像获取声音的装置，包括激光器1，激光器1上设有维持激光光束准直性的准直镜，准直镜使激光器1发出光束更加准直，从而提高物光和参考光的准直性，确保干涉条纹更加的清晰，位于激光器1的光路上设有将激光光束分成物光和参考光的分光镜2，物光为穿过分光镜2的透过光，参考光为分光镜2的反射光，位于分光镜2物光的光路上设有测控物3，测控物3在声音的作用下震动，照射到测控物3上的物光经测控物3反馈形成反馈光，位于分光镜2参考光的光路上设有反射镜4，位于反射镜4的反射面一侧设有镜头5，反射镜4的反射光路和反馈光的光路均进入镜头5，镜头5上设有带通滤光片器，带通滤光片器仅能使红外波段进入镜头5，带通滤光片器可有效避免环境光的干扰，从而使干涉条纹更加的清晰，减少声音信号中的杂音，位于镜头5的出口端设有红外相机6，参考光与物光在红外相机6内发生干涉，生成干涉条纹，红外相机6将干涉条纹转换成图像信号，红外相机6与终端设备电信号连接，终端设备经MATLAB软件将红外相机6生成的图像信号转化成声音信号，激光器1采用发出激光波长为905nm的激光器1，红外相机6为Xenics品牌的Bobcat—320—Gated红外相机6，终端为计算机终端。

工作时，开启激光器1、红外相机6以及终端设备，激光器1工作发出的激光经过分光镜2分成物光和参考光，测控物3周围的声音使测控物3本身震动，物光照射在震动的测控物3上，测控物3反馈形成反馈光，反射镜4的反射光路和反馈光均经镜头5照射到红外相机6的芯片上形成干涉条纹，红外相机6再将干涉条纹转换成图像信号，启动终端设备运行MATLAB软件，红外相机6将图像信号传给终端设备，终端设备上的MATLAB软件将图像信号转化成声音信号。

与上述一种利用图像获取声音的装置相对应，本发明还提供一种利用图像获取声音的方法包括下列步骤：

步骤一：准备阶段，将激光器1对准测控物3；

步骤二：图像采集阶段，开启激光器1和红外相机6，激光器1发出的激光经过分光镜2分成物光和参考光，测控物3周围的声音使测控物3本身震动，物光照射在震动的测控物3上，测控物3反馈形成反馈光，反射镜4的反射光路和反馈光均经镜头5照射到红外相机6的芯片上形成干涉条纹，红外相机6再将干涉条纹转换成图像信号；

步骤三：图像信号转换成声音信号，启动终端设备运行MATLAB软件，红外相机6将图像信号传给终端设备，终端设备上的MATLAB软件将图像信号转化成声音信号。

本发明并不局限于上述实施例，在本发明公开的技术方案的基础上，本领域的技术人员根据所公开的技术内容，不需要创造性的劳动就可以对其中的一些技术特征作出一些替换和变形，这些替换和变形均在本发明的保护范围内。

Claims (5)

1.一种利用图像获取声音的装置，其特征在于：包括激光器，位于激光器的光路上设有将激光光束分成物光和参考光的分光镜，所述物光为穿过分光镜的透过光，参考光为分光镜的反射光，位于分光镜物光的光路上设有测控物，所述测控物在声音的作用下震动，照射到测控物上的物光经测控物反馈形成反馈光，位于分光镜参考光的光路上设有反射镜，位于反射镜的反射面一侧设有镜头，所述反射镜的反射光路和反馈光的光路均进入镜头，位于镜头的出口端设有红外相机，参考光与物光在红外相机内发生干涉，生成干涉条纹，红外相机将干涉条纹转换成图像信号，所述红外相机与终端设备电信号连接，所述终端经MATLAB软件将红外相机生成的图像信号转化成声音信号。

2.根据权利要求1所述的一种利用图像获取声音的装置，其特征在于：所述镜头上设有带通滤光片器，带通滤光片器仅能使红外波段进入镜头。

3.根据权利要求1或2所述的一种利用图像获取声音的装置，其特征在于：所述激光器上设有维持激光光束准直性的准直镜。

4.根据权利要求3所述的一种利用图像获取声音的装置，其特征在于：所述激光器采用发出激光波长为905nm的激光器，所述红外相机为Xenics品牌的Bobcat—320—Gated红外相机，所述终端为计算机终端。

5.根据权利要求4所述的一种利用图像获取声音的方法，其特征在于：包括下列步骤：

步骤一：准备阶段，将激光器对准测控物；

步骤二：图像采集阶段，开启激光器和红外相机，激光器发出的激光经过分光镜分成物光和参考光，测控物周围的声音使测控物本身震动，物光照射在震动的测控物上，测控物反馈形成反馈光，反射镜的反射光路和反馈光均经镜头照射到红外相机的芯片上形成干涉条纹，红外相机再将干涉条纹转换成图像信号；

步骤三：图像信号转换成声音信号，启动终端设备运行MATLAB软件，红外相机将图像信号传给终端设备，终端设备上的MATLAB软件将图像信号转化成声音信号。