Application of passive acoustic radar to automatic localization, tracking and classification of sound sources

• Autorzy: Kotus J.

Warianty tytułu

PL

Zastosowanie pasywnego radaru akustycznego do automatycznej lokalizacji śledzenia i klasyfikacji źródeł dźwięku

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

A concept, a practical realization and applications of a passive acoustic radar for automatic localization, tracking and classification of sound sources were presented in the paper. The device consists of a new kind of multichannel miniature sound intensity sensors and a group of digital signal processing algorithms. Contrary to active radars, it does not emit a scanning beam but after receiving surrounding sounds it provides an information about the directions of incoming acoustical signals. The acoustic sound pressure of a given event should be greater than the noise background. The practical examinations of the sensitivity and accuracy of the developed passive acoustic radar were also presented and discussed. The recognized sound events were divided into several types such as: explosion, shot, breaking glass, human scream. The information about the sound event direction can be used to the automatic and remote control of a Pan Tilt Zoom (PTZ) camera. The automatic and continuous tracking of a selected sound source movement is also possible. The proposed device can significantly improve the functionality of traditional surveillance monitoring systems.

PL

W referacie przedstawiono koncepcję i praktyczną realizację pasywnego radaru akustycznego do automatycznej lokalizacji, śledzenia i klasyfikacji źródła dźwięku. W konstrukcji urządzenia zastosowano wielokanałową, miniaturową sondę natężeniową oraz algorytmy cyfrowego przetwarzania sygnałów. W przeciwieństwie do radarów aktywnych urządzenie nie wysyła wiązki przemiatającej ale "nasłuchuje" dźwięki otoczenia, dostarczając informacji o: kierunku nadchodzenia dźwięku o poziomie wyróżniającym się od tła akustycznego i o rodzaju wykrytego zdarzenia dźwiękowego (wystrzał, wybuch, tłuczona szyba, krzyk). Zastosowanie dodatkowych modułów cyfrowego przetwarzania sygnałów (filtracja pasmowa, rozpoznawanie rodzaju dźwięku) znacząco zwiększa funkcjonalność systemu. Informację o kierunku dobiegania dźwięku wykorzystano do sterowania ruchem kamery. Możliwe jest ciągłe i automatyczne obserwowanie ruchu źródła dźwięku.

Słowa kluczowe

EN

passive acoustic radar; automatic localization tracking; classification of sound sources

PL

pasywny radar akustyczny; lokalizacja dźwięku; śledzene dźwięku; klasyfikacja źródeł dźwięku

• Wydawca: Wydział Elektroniki, Telekomunikacji i Informatyki Politechniki Gdańskiej
• Czasopismo: Zeszyty Naukowe Wydziału ETI Politechniki Gdańskiej. Technologie Informacyjne
• Rocznik: 2010
• Tom: T. 18
• Strony: 111--116
• Opis fizyczny: Bibliogr. 7 poz., rys.

Twórcy

autor

Kotus J.

• Gdansk University of Technology, Multimedia Systems Department

Bibliografia

• [1] Basten T., de Bree H.-E., Tijs E.: Localization and tracking of aircraft with ground based 3D sound probes, ERF33, Kazan, Russia, 2007.
• [2] Hawkes M., Nehorai A.: Wideband Source Localization Using a Distributed Acoustic Vector-Sensor Array; IEEE Transactions on Signal Processing, vol. 51, no. 6, June 2003.
• [3] Quinn B. G.: Estimating frequency by interpolation using Fourier coefficients, Signal Processing, IEEE Transactions on, 42(5): 1264–1268, May 1994.
• [4] Smith S.W.: The Scientist and Engineer's Guide to Digital Signal Processing, California Technical Publishing, 1997.
• [5] Rabaoui A., Kadri H., Lachiri Z., Ellouze N.: Using robust features with multi-class SVMs to classify noisy sounds, Int. Symp. on Communications, Control and signal Proc., Malta, 12-14.03.2008.
• [6] Chang Ch., Lin J.: LIBSVM: a library for Support Vector Machines, Dept. of Computer Science, National Taiwan University, Taipei, 27.02.2009.
• [7] Signal-to-noise ratio  Wikipedia: http://en.wikipedia.org/wiki/Signal-to-noise_ratio.