基于麦克风阵列的动态数量声源跟踪方法

摘要

本发明涉及一种基于麦克风阵列的多声源跟踪方法，所述方法包括：利用波束形成算法处理麦克风阵列接收信号并计算空间谱；计算空间谱峰与跟踪声源的匹配概率以实现两者的数据关联；根据匹配结果更新各个跟踪声源的粒子权值并更新声源位置；检测谱峰判定为新声源的概率，激活新声源粒子滤波器并评估其存在可能性；监测跟踪声源活跃状态并删除非活跃声源。采用本发明可以实现动态声源数量的多目标实时跟踪，在人机交互、远程会议及虚拟现实等复杂场景中都有广泛的应用。

主权项

一种基于麦克风阵列的动态数量声源跟踪方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、接收音频信号，计算空间谱，检测空间谱谱峰位置，得到观测值；S2、根据所述观测值与当前时刻的K个跟踪声源进行数据关联，计算空间谱峰与跟踪声源的匹配概率；S3、检查当前时刻粒子滤波器或检查当前时刻跟踪目标数量；若所述粒子滤波器已经初始化或所述跟踪目标数量不等于0，进入步骤S4；若所述粒子滤波器尚未初始化或所述跟踪目标数量等于0，进入步骤S8；S4、评估试用声源存在概率并删除伪声源，监测跟踪声源活跃状态并删除非活跃声源；S5、根据谱峰‑声源匹配边缘后验概率定义声源的似然函数，并更新各声源的粒子权重；S6、根据所述粒子权重和粒子位置计算当前时刻各声源的位置；S7、根据贝叶斯推断预测各声源的先验活跃概率；S8、检测各谱峰的匹配概率，若所述各谱峰的匹配概率大于预设的判定阈值，激活新声源；S9、预测下一个时刻各声源粒子状态；S10、判断各声源的有效粒子数量，若所述有效粒子数量少于预设的粒子数量值，则重新采样所述声源的粒子，并进入步骤S1；反之，进入步骤S1。