盲人往往因为视力缺陷发展出敏锐的听觉,拥有比常人更准确判断室内空间大小的能力。而在动物界,蝙蝠和海豚也有类似的回音定位能力。新近EPFL(瑞士洛桑联邦理工大学)的一个研究小组就利用类似的技术研发了一套麦克风系统,只要你在室内打一个响指,就能迅速描绘出房间的三维图像,这项技术有望在建筑、室内导航、犯罪侦查等领域发挥极大的作用。
EPFL的这个小组由Prof. Martin Vetterli带领。他们研发出的算法采用放置在室内的4个话筒来收集声源的回音。小组成员Ivan Dokmanic表示他们的系统在绘制普通结构的凹凸 室内 轮廓时,精度可以达到毫米级。
麦克风可随意摆放
在这套系统中,麦克风除了捕捉直接来自声源的信号外,也会收集声源从各个墙面传回的信号。尔后系统将对比每个麦克风接收到的信号差异,利用多重信号间的延迟来计算麦克风之间、麦克风和声源之间以及麦克各个墙面之间的距离。也就是说,在这种情况下,麦克风是可以随意摆放的。
这套系统能通过对每个回音信号的欧几里德测距模型分析,判断这是第一次、第二次还是某一次的回音。
EPFL的研究人员曾在一个空房间内利用单一的声源来测试算法,并在测试过程中不断改变一面可移动墙体的位置;测试结果证实了这一算法的可靠性。
建筑内部的移动定位
关于这项技术的应用,Dokmanic表示最初他们的设计意图是让建筑师们用来做室内设计——比如音乐厅内的音效布置。
这项技术同样在犯罪侦查中能发挥很大作用,例如接听绑匪电话时,只要绑匪处于走动的状态,那么就能获知其室内的三维图形从而判断他可能的 位置 。
最后这一算法最广泛的应用还是在移动设备上,用户可以利用app迅速获知整个室内的地形——而往往这些地方是 GPS 派不上用场的。
Via:
epfl
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