Ακουστική αννίχνευση κατασκευών εκτάκτου ανάγκης.

Abstract

Η παρούσα πτυχιακή εργασία με τίτλο " Ακουστική ανίχνευση καταστάσεων εκτάκτου ανάγκης " υποβλήθηκε στο Α.Τ.Ε.Ι. Μουσικής τεχνολογίας και ακουστικής στο Ρέθυμνο για τη εκπλήρωση των υποχρεώσεων όσον αφορά την πτυχιακή μου εργασία. Εστιάζει σε αναδυόμενες εφαρμογές της τεχνολογίας αναγνώρισης γενικευμένου ακουστικού σήματος προτείνοντας καινοτόμες λύσεις. Η οργάνωση της όπως φαίνεται παρακάτω: Στο Κεφάλαιο 1 παρουσιάζεται μία γενική επισκόπηση της αυτόματης αναγνώρισης γενικευμένων ακουστικών γεγονότων. Επιπλέον συζητάμε τις εφαρμογές της τεχνολογίας αναγνώρισης ακουστικού σήματος και δίνουμε μία σύντομη περιγραφή του ιδανικού συστήματος (state of the art). Στο Κεφάλαιο 2 εισάγουμε τον αναγνώστη στο χώρο της επεξεργασίας ακουστικών σημάτων που δε περιλαμβάνουν ομιλία. Παρουσιάζονται οι σύγχρονες προσεγγίσεις όσον αφορά στις μεθοδολογίες εξαγωγής χαρακτηριστικών και αναγνώρισης προτύπων. Στο Κεφάλαιο 3 προτείνεται ένα καινοτόμο σύστημα αναγνώρισης ήχων ειδικά σχεδιασμένο για το χώρο των ηχητικών γεγονότων αστικού περιβάλλοντος και αναλύεται ο σχεδιασμός της αντίστοιχης βάσης δεδομένων. Δημιουργήθηκε μία βιβλιοθήκη δειγμάτων χωρισμένη σε δύο ομάδες ακουστικών παραμέτρων βασισμένη στην ιεραρχικά ανθρώπινη αντίληψη των ήχων ((α) μηχανικός, (β) μη-μηχανικός) που οδηγούν σε υψηλή ακρίβεια αναγνώρισης. Γίνεται περιγραφή ενός συστήματος αναγνώρισης καθώς και ο τρόπος λειτουργίας αυτού και εξάγονται τα αποτελέσματα του πειράματος.(πίνακες) Στο Κεφάλαιο 4 περιγράφεται ένα σύστημα το οποίο εντοπίζει μη-τυπικές καταστάσεις σε περιβάλλον σταθμού μετρό με στόχο να βοηθήσει το εξουσιοδοτημένο προσωπικό στην συνεχή επίβλεψη του χώρου. Στο Κεφάλαιο 5 προτείνεται ένα προσαρμοζόμενο σύστημα για ακουστική παρακολούθηση εν δυνάμει καταστροφικών καταστάσεων ικανό να λειτουργεί κάτω από διαφορετικά περιβάλλοντα. Δείχνουμε ότι το σύστημα επιτυγχάνει υψηλή απόδοση και μπορεί να προσαρμόζεται αυτόνομα σε ετερογενείς ακουστικές συνθήκες. Στο Κεφάλαιο 6 ερευνάται η χρήση της μεθόδου ανίχνευσης καινοτομίας για ακουστική επόπτευση κλειστών και ανοιχτών χώρων. Ηχογραφήθηκε μία βάση δεδομένων πραγματικού κόσμου και προτείνονται τρεις τεχνικές για την υλοποίηση αυτών. Στο Κεφάλαιο 7 παρουσιάζεται μία καινοτόμα μεθοδολογία για αναγνώριση γενικευμένου ακουστικού σήματος που οδηγεί σε υψηλή ακρίβεια αναγνώρισης. Αυτό επιτυγχάνεται με τα πλεονεκτήματα της χρονικής συγχώνευσης χαρακτηριστικών σε συνδυασμό με μία παραγωγική τεχνική κατηγοριοποίησης. Στα παράρτημα Α παρουσιάζονται μέθοδοι αξιολόγησης και μετρικά απόδοσης για συστήματα αναγνώρισης, στο παράρτημα Β γίνεται μια παρουσίαση του συστήματος PROMETHEUS. Πρωτίστως των παραρτημάτων αναφέρουμε συμπεράσματα και την συνεισφορά της πτυχιακής εργασίας.

This thesis entitled " Acoustic detection of emergency " was at ATEI Music technology and audio in Rethymno for fulfillment of obligations regarding my thesis work. Focusing in emerging technology applications generalized acoustic signal recognition by proposing innovative solutions. The organization as shown below: Chapter 1 presents an overview of automatic recognition of generalized acoustic events. Furthermore we discuss the applications of identification technology audio signal and give a brief description of the ideal system (state of the art). Chapter 2 introduces the reader to the field of processing audio signals do not include speech. Featured modern approaches in methodologies feature extraction and pattern recognition . In Chapter 3 we proposed a novel recognition system sounds specially designed for the space of noise events urban environment and analyzed the design of the corresponding database . Created a library of samples divided into two groups based acoustic parameters in hierarchical human perception of sounds ( ( a) mechanical , ( b) non - mechanical ) that lead to high recognition accuracy . A description of an identification system and the way this works and exports the results of the experiment. ( Tables) Chapter 4 describes a system which detects non - standard situations in an environment subway station in order to help the authorized personnel in the continuous monitoring of the site. In Chapter 5 proposes an adaptive system for acoustic surveillance of potentially catastrophic situations capable of operating under different environments. We show that the system achieves high performance and can adapt autonomously to heterogeneous acoustic conditions . Chapter 6 investigated the use of the detection method for audio innovation supervising open and closed spaces. Recorded a database of real-world and proposes three techniques for implementing these . Chapter 7 presents an innovative methodology for identification generalized acoustic signal which leads to high recognition accuracy . This is achieved with the advantages of the time merge features in conjunction with a production technique categorization . Annex A presents evaluation methods and performance measures for identification systems , Annex B is a presentation system PROMETHEUS. Primarily Annexes mention conclusions and contribution thesis .