CN206789042U - 基于音频的交通事件检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于音频的交通事件检测装置，涉及智能交通技术领域。该装置包括麦克风阵列模块、麦克风信号接收模块、降噪去混响模块、事件检测模块；数字麦克风阵列作为拾音设备，体积小、成本低，实现对道路上发生的信息如检查车辆启动、行驶通过、刹车、碰撞、爆炸和呼救等事件的获取和识别；对于不同的交通状态，本实用新型具有成本低、适用范围广、全天候工作、检测精度高的优点。

Description

基于音频的交通事件检测装置

技术领域

本实用新型属于智能交通技术领域，尤其涉及一种基于音频的交通事件检测装置。

背景技术

随着社会经济的快速发展，城市道路、国道和高速公路的车辆越来越多，致使交通拥堵、事故、治安等的情况日益严峻，交通延误现象多发。然而，大多数的交通异常状态是由于非经常性的交通事件引起的。因此，交通事件的信息获取，尤其是异常事件如拥堵、事故、治安等方面的信息获取，对减少交通事件的影响和持续时间、实施合理的路网优化有着重要的意义。

目前，交通事件的检测方法大多数采用视频技术。采用视频的交通信息获取技术是通过视频传感器，如摄像机实时采集道路的视频信息，通过计算机视觉技术实现交通事件的检测和分类，系统的关键部分为视频传感器和计算机视觉算法。当交通事件发生时，事件通过光学方式传送至视频传感器，嵌入式系统通过处理所获得的视频信息，从而判断事件的类型。该方法的缺点在于价格昂贵，设备容易受天气变化、光线强弱等因素的影响，视频传感器也容易因为污染而降低检测灵敏度。

基于音频的交通事件检测属于一个新兴技术领域，国内外的研究处于起步阶段。音频交通事件检测装置的出现，无疑为解决视频检测器存在的问题带来了可能。利用道路交通的音频信号来识别交通信息类型，设备简单、成本低廉，不容易受到环境、光线等因素的影响，能在一定程度上弥补视频方案的不足。在实际应用中，一些交通事件无法通过声音的方式表现出来，在这些情况下，音频检测方案将无法得到预期的结果。因此，应根据工程、环境的实际情况，合理配置各种检测装置，以达到符合各方面指标考虑的系统。

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型提供一种基于音频的交通事件检测装置。

本实用新型是通过如下的技术方案来解决上述技术问题的：一种基于音频的交通事件检测装置，包括麦克风阵列模块、麦克风信号接收模块、降噪去混响模块、事件检测模块；

麦克风阵列模块，用于对被测路段进行声音采集，并将采集到的声音模拟信号转换成PDM数字信号，多路输出；所述麦克风阵列模块安装在车道侧面或车道上方；

麦克风信号接收模块，用于对麦克风阵列模块输出的PDM数字信号进行接收和预处理，所述麦克风信号接收模块对每一路PDM数字信号进行解调和滤波处理，得到预设采样率的多路数字音频信号；

降噪去混响模块，用于对麦克风信号接收模块输出的多路数字音频信号进行噪声抑制和混响抑制处理，经过处理后得到的信号主要是车道上事件的信号，便于后续处理；

事件检测模块，用于对降噪去混响模块输出的信号进行数字变换和处理，得到事件类型的输出概率；

所述麦克风阵列模块包括五个及以上的数字MEMS麦克风，所述麦克风呈环形均匀排列，且环形面与车道平行。

作为本实用新型的进一步改进，所述降噪去混响模块和事件检测模块集成在微处理器上。

利用基于音频的交通事件检测装置进行检测的具体步骤如下：

步骤1：交通事件的声音通过麦克风阵列模块采集得到，该声音模拟信号经过N路数字麦克风输出N路PDM格式的数字信号；

步骤2：N路PDM格式的数字信号输入到麦克风信号接收模块，经过解调滤波转换成N路数字音频信号；

步骤3：N路数字音频信号输入到降噪去混响模块中，对数字音频信号进行进行噪声抑制和混响抑制处理，得到一路声音数字信号；

步骤4：步骤3中得到的一路声音数字信号输入到事件检测模块，该模块对该路声音数字信号进行数字变换和处理得到交通事件类型的输出概率，从而得到交通事件的类型。

与现有技术相比，本实用新型所提供的基于音频的交通事件检测装置，采用数字麦克风阵列作为拾音设备，体积小、成本低，实现对道路上发生的信息如检查车辆启动、行驶通过、刹车、碰撞、爆炸和呼救等事件的获取和识别；对于不同的交通状态，本实用新型具有成本低、适用范围广、全天候工作、检测精度高的优点。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一个实施例，对于本领域普通技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型一种基于音频的交通事件检测装置结构示意图。

具体实施方式

下面结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1所示，本实用新型所提供的基于音频的交通事件检测装置，包括麦克风阵列模块、麦克风信号接收模块、降噪去混响模块、事件检测模块；所述麦克风阵列模块安装在车道侧面或车道上方。

麦克风阵列模块采集公路上的交通声音信号，麦克风阵列模块包括六个数字MEMS数字麦克风，即麦克风A~麦克风F；其中，麦克风A~麦克风E呈环形排列，麦克风F位于圆心，声音模拟信号经过数字麦克风阵列模块输出六路PDM数字信号，所述六路PDM数字信号作为麦克风信号接收模块的输入。

麦克风信号接收模块对六路PDM数字信号进行解调、滤波等预处理，将PDM数字信号转换成单一采样率和比特位的数字音频信号。麦克风信号接收模块采用XMOS公司XU216系列微处理器，XU216是高性能多核麦克风阵列处理器，具有多路PDM信号输入接口和较强的处理能力，高度的灵活性和可编程性，同时集成了USB通信接口，能够满足本系统声音阵列信号预处理的需要。麦克风阵列模块输出的六路PDM数字信号经麦克风信号接收模块解调后，得到六路44ksps，16bit的数字音频信号，经USB总线传入嵌入式处理器进行后续处理。

降噪去混响模块，集成在微处理器上，所述微处理器具有一定的计算能力，能接收麦克风信号接收模块中USB输出的六路数字音频信号，如计算机或ARM架构的微处理器。降噪去混响模块对六路数字音频信号进行噪声和混响抑制，对六路数字音频信号进行处理后，得到一路增强后的声音数字信号，并输入到事件检测模块。

事件检测模块，集成在微处理器上，所述微处理器与降噪去混响模块中的微处理器为同一微处理器。事件检测模块对一路增强后的声音数字信号进行数字变换和处理得到事件类型的输出概率，从而判断交通事件类型。

本实用新型采用基于音频的交通事件检测装置，采用数字麦克风阵列作为拾音设备，体积小、成本低，实现对道路上发生的信息如检查车辆启动、行驶通过、刹车、碰撞、爆炸和呼救等事件的获取和识别；对于不同的交通状态，本实用新型具有成本低、适用范围广、全天候工作、检测精度高的优点。

以上所揭露的仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或变型，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种基于音频的交通事件检测装置，其特征在于：包括麦克风阵列模块、麦克风信号接收模块、降噪去混响模块和事件检测模块，各模块顺序相连；

所述麦克风阵列模块包括五个及以上的数字MEMS麦克风，所述麦克风呈环形均匀排列，且环形面与车道平行；

所述麦克风阵列模块安装在车道侧面或车道上方。

2.如权利要求1所述的基于音频的交通事件检测装置，其特征在于：所述降噪去混响模块和事件检测模块集成在微处理器上。