機器人擬人聽覺定位技術(shù)研究.pdf

1、隨著數(shù)字信號處理技術(shù)的不斷發(fā)展和完善，以及機器人人工智能水平的進步，聽覺系統(tǒng)，作為人類感官的重要組成部分，已經(jīng)成為機器人研究領(lǐng)域的重要研究對象。由于聲音具有可以繞過障礙物的特性，聽覺可以在機器人多信息采集系統(tǒng)中與機器人視覺、嗅覺等感官相配合，彌補其他傳感器視場有限且不能穿過非透光障礙物的局限。對聲源目標(biāo)的定位，廣泛應(yīng)用于軍事目標(biāo)探測，會議錄音等領(lǐng)域。 聲源定位是通過測量物體發(fā)出的聲音對物體定位。根據(jù)聲音信號特點，人們提出了不同的

2、聲源定位算法，但由于信號質(zhì)量、噪聲和混響的存在，使得現(xiàn)有聲源定位算法的定位精度較低。此外，已有的聲源定位方法的運算量較大，難以實時處理。為解決這些問題，本論文在國家863 項目“極限環(huán)境下面向危險品檢測的多感官機器人系統(tǒng)”（2006AA04Z221）的支持下，針對移動機器人的聲源定位方法進行了深入研究，取得的主要成果和結(jié)論如下： 1、研究了人耳的部分生理特性，在此基礎(chǔ)上建立了聽覺系統(tǒng)模型，即用麥克風(fēng)代替實際聽覺中的雙耳，并構(gòu)造了

3、擬人聽覺系統(tǒng)，設(shè)計了聲源定位系統(tǒng)的實現(xiàn)方案。 2、分析了基于時延估計的聲源定位方法，歸納并比較了各種時延估計算法的優(yōu)缺點，在分析了幾種幾何定位法和目標(biāo)函數(shù)搜索定位法的基礎(chǔ)上，重點討論了廣義互相關(guān)時延估計算法，提出了改進的互功率譜相位廣義互相關(guān)時延估計算法，有效地改善了低信噪比環(huán)境下的時延估計算法的性能。 3、設(shè)計了一種能夠?qū)β曇粜盘栠M行實時采集和處理的聲源定位系統(tǒng)，結(jié)合改進的互功率譜相位時延估計算法進行系統(tǒng)的聲源定位實驗