WO2017104972A1 - Omnidirectional acoustic camera using mems acoustic sensor and omnidirectional sound visualization device - Google Patents

Omnidirectional acoustic camera using mems acoustic sensor and omnidirectional sound visualization device Download PDF

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WO2017104972A1
WO2017104972A1 PCT/KR2016/012778 KR2016012778W WO2017104972A1 WO 2017104972 A1 WO2017104972 A1 WO 2017104972A1 KR 2016012778 W KR2016012778 W KR 2016012778W WO 2017104972 A1 WO2017104972 A1 WO 2017104972A1
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omnidirectional
spherical body
acoustic
acoustic sensor
mems
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PCT/KR2016/012778
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이광현
강준구
김영기
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(주)에스엠인스트루먼트
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Definitions

  • Patent Registration 10-2009-0047507 Applicant: SM Instruments Co., Ltd.
  • the present invention provides an omnidirectional sound camera and omnidirectional sound visualization apparatus using a MEMS acoustic sensor that measures and analyzes sound fields occurring in the omnidirectional image region and overlays the sound fields visualized on the image in real time and displays them on the display device. will be.
  • a spherical body 10 having a hollow portion formed therein;

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Abstract

Disclosed is an omnidirectional acoustic camera using a MEMS acoustic sensor, the omnidirectional acoustic camera being characterized by comprising: a sphericity body (10) having a hollow portion formed therein; MEMS sound sensing sensors (20) arranged on the surface of the sphericity body (10) to be exposed and spaced from each other; an acoustic signal acquiring board (30) electrically connected to each of the MEMS sound sensing sensors (20) and contained in the hollow portion of the sphericity body (10); an omnidirectionally reflective mirror (40) fixed to be spaced from the upper portion of one side of the sphericity body (10); and an imaging lens (50) fixed to the upper portion of one side of the sphericity body (10) to be exposed upwards, thereby taking an optical image reflected in the reflective mirror (40).

Description

MEMS 음향센서를 이용한 전방향 음향카메라 및 전방향 음향 시각화 장치Omnidirectional acoustic camera and omnidirectional acoustic visualization device using MEMS acoustic sensor
본 발명은 전방향 화상 영역에서 발생하는 음장을 측정 분석하여 실시간으로 화상 이미지에 시각화된 음장을 오버레이 하여 표출장치에 디스플레이 하는 MEMS 음향센서를 이용한 전방향 음향카메라 및 전방향 음향 시각화 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an omnidirectional acoustic camera and omnidirectional acoustic visualization apparatus using a MEMS acoustic sensor for measuring and analyzing a sound field generated in an omnidirectional image region and overlaying the visualized sound field on an image image in real time.
음향카메라는 소리를 시각화하는 첨단계측장비로, 멀티미디어 정보 통신기기, 가전, 자동차, 건설 등 다양한 분야에서 필요로 하는 신기술 장비이다. 본 발명의 출원인인 (주)에스엠인트루먼트와 한국과학기술원은 마이크폰을 이용한 음향카메라 분야에 선도 기술을 확보하고 상용제품을 출시한 업체임을 밝힌다. Acoustic cameras are advanced measurement equipment for visualizing sound and are new technology equipment required in various fields such as multimedia information communication devices, home appliances, automobiles, and construction. Applicants of the present invention SM Instruments and Korea Advanced Institute of Science and Technology reveals that it is a company that has secured the leading technology in the field of acoustic camera using a microphone and released a commercial product.
종래 기술인 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 출원인 소유의 등록특허 제10-1213539호((주)에스엠인트루먼트)는, 복수개의 MEMS 마이크로폰을 인쇄회로기판(Print Circuit Board)에 탑재하여 구성되되, 상기 MEMS 마이크로폰은 반경방향으로 확장되는 2 ~ 10개의 날개부를 가지는 것을 특징으로 하는 멤스 마이크로폰 어레이를 이용한 음향감지장치를 게시한다.As shown in FIG. 1 of the prior art, the applicant's owned patent No. 10-1213539 (SM Instruments) is configured to mount a plurality of MEMS microphones on a printed circuit board. However, the MEMS microphone posts an acoustic sensing device using a MEMS microphone array, characterized in that it has two to ten wings extending radially.
종래 기술인 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 출원인 소유의 등록특허 등록특허 제10-1471299호((주)에스엠인트루먼트)는, MEMS 마이크로폰들의 음향감지부가 전방을 향하게 배치되는 전방몸체와; 기판(substrate)에 고정된 상태에서 음향감지부가 상기 전방몸체에 노출되는 상기 MEMS 마이크로폰들과; 상기 MEMS 마이크로폰들이 장착되는 기판과; 상기 전방몸체의 렌즈홀을 통하여 촬영렌즈가 노출되는 영상촬영부와; 상기 전방몸체의 후면측에 상기 기판이 위치된 상태에서 상기 기판의 후측과 영상촬영부의 후측을 감싸는 후방몸체;을 포함하여 구성되고, 상기 MEMS 마이크로폰들은 반경방향으로 직선 또는 곡선 또는 나선 형상으로 확장되는 2 ~ 30개의 날개부를 형성하며, 하나의 상기 날개부(W)에2 ~ 50개의 MEMS 마이크로폰들이 이격되어 배열되고, 상기 전방몸체의 변두리 또는 후방몸체에 고정된 상태에서 후방으로 돌출되는 손잡이부;를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 이동식 음향 카메라를 게시한다.As shown in Figure 2 of the prior art, Applicant's owned Patent No. 10-1471299 (SM Instruments) of the present invention, the front body is disposed so that the acoustic sensing portion of the MEMS microphone facing forward; The MEMS microphones in which a sound sensing unit is exposed to the front body while being fixed to a substrate; A substrate on which the MEMS microphones are mounted; An image photographing unit exposing a photographing lens through the lens hole of the front body; And a rear body surrounding the rear side of the substrate and the rear side of the image capturing unit in a state in which the substrate is positioned on the rear side of the front body, wherein the MEMS microphones are extended in a linear or curved or spiral shape in the radial direction. A handle part which forms 2 to 30 wing parts and is spaced apart from each other by 2 to 50 MEMS microphones on one wing part W, and protrudes rearwardly while being fixed to an edge or a rear body of the front body; Posts a mobile sound camera, characterized in that further comprises a.
전술한 바와 같이, 마이크로폰 어레이 빔포머 (Microphone Array Beamformer)는 소음원 위치규명 방법의 하나로, 다수의 마이크로폰 센서를 이용하여 소음원에서 발생하는 음파를 측정하고 이에 대한 신호처리를 통하여 소음원의 분포를 사진처럼 가시화 하는 방법이다. 각 마이크로폰에서 수신되는 신호의 특성에 따라 특정 발신위치에서 발생한 신호로 재구성하여 이의 음압크기를 측정하고, 측정된 음압레벨을 공간상의 분포로 도시하여 소음원의 위치를 추정하는 방식을 사용한다. 음향카메라의 측정 기법은 특수 분야의 연구목적으로 개발이 되어졌으나, 소음원의 분포를 직관적으로 확인할 수 있는 장점에 따라 산업 각 분야의 연구/개발단계에서의 활용으로 확대 적용되고 있다.As described above, the microphone array beamformer is a method for locating a noise source. The microphone array beamformer uses a plurality of microphone sensors to measure sound waves generated from the noise source and visualize the distribution of the noise source through signal processing. That's how. According to the characteristics of the signal received from each microphone, it is reconstructed into a signal generated at a specific originating position to measure its sound pressure level, and the measured sound pressure level is shown as a spatial distribution to estimate the position of the noise source. Acoustic camera measurement technique has been developed for the research purpose of special field, but it is being applied to the research / development stage of each industry according to the advantage of intuitively confirming the distribution of noise source.
<관련 선행 기술>Related Prior Art
등록특허 10-0838239(특허권자 : (주)에스엠인스트루먼트)Registered Patent 10-0838239 (Patent Holder: SM Instruments Co., Ltd.)
등록특허 10-2009-0047507 (출원인 : (주)에스엠인스트루먼트)Patent Registration 10-2009-0047507 (Applicant: SM Instruments Co., Ltd.)
등록특허 10-051120(출원인 : 한국과학기술원)Registered Patent 10-051120 (Applicant: Korea Advanced Institute of Science and Technology)
등록특허 : 10-0217872(출원인 : 한국과학기술원) Registered Patent: 10-0217872 (Applicant: Korea Advanced Institute of Science and Technology)
본 발명은 전방향 화상 영역에서 발생하는 음장을 측정 분석하여 실시간으로 화상 이미지에 시각화된 음장을 오버레이 하여 표출장치에 디스플레이 하는 MEMS 음향센서를 이용한 전방향 음향카메라 및 전방향 음향 시각화 장치를 제공하기 위한 것이다.The present invention provides an omnidirectional sound camera and omnidirectional sound visualization apparatus using a MEMS acoustic sensor that measures and analyzes sound fields occurring in the omnidirectional image region and overlays the sound fields visualized on the image in real time and displays them on the display device. will be.
내부에 중공부가 형성된 구형체(10, sphericity body)와;A spherical body 10 having a hollow portion formed therein;
상기 구형체(10, sphericity body)의 표면에 노출되게 이격되어 배치된 MEMS 음향 감지 센서(20)들과;MEMS acoustic sensor sensors 20 disposed spaced apart from each other to expose a surface of the spherical body 10;
상기 MEMS 음향 감지 센서(20)들과 전기적으로 각각 연결되며 상기 구형체(10)의 중공부에 내장되는 음향신호 습득 보드(Board, 30)와;An acoustic signal acquisition board (Board) 30 electrically connected to the MEMS acoustic sensor sensors 20 and embedded in the hollow part of the spherical body 10;
상기 구형체(10)의 일측 상부에 이격되게 고정된 전방향 반사 거울(40)과;An omnidirectional reflective mirror 40 fixedly spaced apart from an upper portion of one side of the sphere 10;
상기 구형체(10)의 일측 상부에 상향 노출되게 고정되어 상기 반사 거울(40)에 비친 광학 영상을 촬영하는 촬영 렌즈(50);A photographing lens 50 fixed to be exposed upward on one side of the spherical body 10 to capture an optical image reflected on the reflecting mirror 40;
를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 MEMS 음향센서를 이용한 전방향 음향카메라.Omnidirectional acoustic camera using a MEMS acoustic sensor, characterized in that the configuration, including.
본 발명에 따르는 경우, 전방향 화상 영역에서 발생하는 음장을 측정 분석하여 실시간으로 화상 이미지에 시각화된 음장을 오버레이 하여 표출장치에 디스플레이 하는 MEMS 음향센서를 이용한 전방향 음향카메라 및 전방향 음향 시각화 장치가 제공된다.According to the present invention, an omnidirectional acoustic camera and omnidirectional acoustic visualization apparatus using a MEMS acoustic sensor for measuring and analyzing a sound field occurring in the omnidirectional image region and overlaying the visualized sound field on an image image in real time is displayed on the display device. Is provided.
도 1, 도 2는 종래 기술 음향카메라.1 and 2 are prior art acoustic cameras.
도 3은 본 발명의 MEMS 음향센서를 이용한 전방향 음향카메라 사시도.Figure 3 is a perspective view of the omnidirectional acoustic camera using the MEMS acoustic sensor of the present invention.
도 4는 본 발명의 MEMS 음향센서를 이용한 전방향 음향카메라 정면도.Figure 4 is a front view of the omnidirectional acoustic camera using the MEMS acoustic sensor of the present invention.
도 5은 본 발명의 MEMS 음향센서를 이용한 전방향 음향카메라 사시도(촬영수단 분해).Figure 5 is a perspective view of the omnidirectional acoustic camera using the MEMS acoustic sensor of the present invention (photographing means disassembled).
도 6은 본 발명의 촬영 수단 상세도.6 is a detailed view of the photographing means of the present invention.
도 7은 본 발명의 MEMS 음향센서를 이용한 전방향 음향 시각화 장치 구성도.7 is a block diagram of the omnidirectional sound visualization device using the MEMS acoustic sensor of the present invention.
도 8은 본 발명의 MEMS 음향센서를 이용한 전방향 음향 시각화 장치 실시 상태도.8 is an embodiment of the omnidirectional sound visualization device using the MEMS acoustic sensor of the present invention.
내부에 중공부가 형성된 구형체(10, sphericity body)와;A spherical body 10 having a hollow portion formed therein;
상기 구형체(10, sphericity body)의 표면에 노출되게 이격되어 배치된 MEMS 음향 감지 센서(20)들과;MEMS acoustic sensor sensors 20 disposed spaced apart from each other to expose a surface of the spherical body 10;
상기 MEMS 음향 감지 센서(20)들과 전기적으로 각각 연결되며 상기 구형체(10)의 중공부에 내장되는 음향신호 습득 보드(Board, 30)와;An acoustic signal acquisition board (Board) 30 electrically connected to the MEMS acoustic sensor sensors 20 and embedded in the hollow part of the spherical body 10;
상기 구형체(10)의 일측 상부에 이격되게 고정된 전방향 반사 거울(40)과;An omnidirectional reflective mirror 40 fixedly spaced apart from an upper portion of one side of the sphere 10;
상기 구형체(10)의 일측 상부에 상향 노출되게 고정되어 상기 반사 거울(40)에 비친 광학 영상을 촬영하는 촬영 렌즈(50);A photographing lens 50 fixed to be exposed upward on one side of the spherical body 10 to capture an optical image reflected on the reflecting mirror 40;
를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 MEMS 음향센서를 이용한 전방향 음향카메라.Omnidirectional acoustic camera using a MEMS acoustic sensor, characterized in that the configuration, including.
이하에서 본 발명의 일실시예에 따른 MEMS 음향센서를 이용한 전방향 음향카메라 및 전방향 음향 시각화 장치에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 도 3은 본 발명의 MEMS 음향센서를 이용한 전방향 음향카메라 사시도, 도 4는 본 발명의 MEMS 음향센서를 이용한 전방향 음향카메라 정면도, 도 5은 본 발명의 MEMS 음향센서를 이용한 전방향 음향카메라 사시도(촬영수단 분해), 도 5은 본 발명의 촬영 수단 상세도, 도 6은 본 발명의 MEMS 음향센서를 이용한 전방향 음향 시각화 장치 구성도이고, 도 7은 본 발명의 MEMS 음향센서를 이용한 전방향 음향 시각화 장치 실시 상태도이다.Hereinafter, an omnidirectional acoustic camera and an omnidirectional acoustic visualization apparatus using a MEMS acoustic sensor according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. 3 is a perspective view of the omnidirectional acoustic camera using the MEMS acoustic sensor of the present invention, Figure 4 is a front view of the omnidirectional acoustic camera using the MEMS acoustic sensor of the present invention, Figure 5 is a omnidirectional acoustic camera using the MEMS acoustic sensor of the present invention 5 is a detailed view of the photographing means of the present invention, FIG. 6 is a schematic diagram of an omnidirectional acoustic visualization apparatus using the MEMS acoustic sensor of the present invention, and FIG. 7 is a front view of the MEMS acoustic sensor of the present invention. It is a state diagram of a directional acoustic visualization device.
도 3 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명의 음향카메라는 반사경과 촬영렌즈를 이용한 전방향 촬상이 가능한 하나의 광학 촬영 수단과 전방향 음향 감지가 가능하도록 배치된 복수개의 MEMS 음향감지수단을 포함하여 구성된다.As shown in Figures 3 to 8, the acoustic camera of the present invention includes one optical photographing means capable of omnidirectional imaging using a reflector and a photographing lens and a plurality of MEMS acoustic sensing means arranged to enable omnidirectional acoustic sensing. It is configured to include.
도 3 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명의 MEMS 음향센서를 이용한 전방향 음향카메라는, 내부에 중공부가 형성된 구형체(10, sphericity body)와, 상기 구형체(10, sphericity body)의 표면에 노출되게 이격되어 배치된 MEMS 음향 감지 센서(20)들과, 상기 MEMS 음향 감지 센서(20)들과 전기적으로 각각 연결되며 상기 구형체(10)의 중공부에 내장되는 음향신호 습득 보드(Board, 30)와, 구형체(10)의 일측 상부에 이격되게 고정된 전방향 반사 거울(40)과, 구형체(10)의 일측 상부에 상향 노출되게 고정되어 상기 반사 거울(40)에 비친 광학 영상을 촬영하는 촬영 렌즈(50)를 포함하여 구성된다.As shown in Figure 3 to 8, the omnidirectional acoustic camera using the MEMS acoustic sensor of the present invention, the spherical body (10, sphericity body) having a hollow portion therein, and the sphericity body (10, sphericity body) Acoustic signal acquisition boards that are electrically spaced apart from the surface of the MEMS acoustic detection sensors 20 and the MEMS acoustic detection sensors 20, respectively, and are embedded in the hollow part of the sphere 10. Board, 30, the omnidirectional reflective mirror 40 is fixed to the upper side of the spherical body 10, and fixed to be exposed upward on one side of the spherical body 10 is reflected on the reflective mirror 40 It comprises a photographing lens 50 for photographing the optical image.
도 3 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명의 MEMS 음향센서를 이용한 전방향 음향카메라에 있어서, 방향 반사 거울(40)은, 측방으로 360도 영상이 반영되고, 상하 90 ~ 150도, 더욱 바람직하게는 상하 110 ~ 130도 상항 영상을 반영하는 것이 바람직하다. 상하 영상 반영 각도의 중심선은 수평선이다.As shown in Figures 3 to 8, in the omnidirectional acoustic camera using the MEMS acoustic sensor of the present invention, the directional reflection mirror 40, the 360-degree image is reflected laterally, 90 to 150 degrees up and down, more Preferably, it is preferable to reflect the upper and lower 110-130 degree upper image. The center line of the up and down image reflection angle is a horizontal line.
도 3 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명의 MEMS 음향센서를 이용한 전방향 음향카메라에 있어서, 전방향 반사 거울(40)은, 상광 하협의 형상으로 아래로 갈수로 좁아지는 원뿔 형상인 것이 바람직하다. 방향 반사 거울(40)은 상기 구형체(10) 상부에 하단이 장, 탈착 가능하게 고정되어 상향 연장된 거울 고정수단(50)를 통하여 구형체(10)에 이격되게 고정되는 것이 바람직하다.3 to 8, in the omnidirectional acoustic camera using the MEMS acoustic sensor of the present invention, the omnidirectional reflective mirror 40 is a conical shape narrowed down in the shape of the image light lower narrow. desirable. It is preferable that the directional reflection mirror 40 is fixed to the sphere 10 through the mirror fixing means 50 extending upwardly and detachably fixed at the lower end of the sphere 10 above.
도 6에 도시된 바와 같이, 거울 고정수단(50)은, 상기구형체(10) 상부에 고정되는 중심에 개구부를 갖는 하부고정부(51)와, 하부고정부(51)에 고정되어 상향 연장된 상태로 상기 전방향 반사 거울(40)을 지지하는 수직고정대(53)와, 하부고정부(51)를 상기 구형체(10) 상부에 고정하는 체결수단(55)으로 구성되는 것이 바람직하다.As shown in FIG. 6, the mirror fixing means 50 is fixed to the lower fixing part 51 having an opening at a center fixed to the upper part of the spherical body 10 and the lower fixing part 51 to extend upward. It is preferable that the vertical fixture 53 for supporting the omnidirectional reflecting mirror 40 in the state and the fastening means 55 for fixing the lower fixing portion 51 to the upper portion of the sphere (10).
본 발명의 MEMS 음향센서를 이용한 전방향 음향 시각화 장치는 내부에 중공부가 형성된 구형체(10, sphericity body)와, 구형체(10, sphericity body)의 표면에 노출되게 이격되어 배치된 MEMS 음향 감지 센서(20)들과, MEMS 음향 감지 센서(20)들과 전기적으로 각각 연결되며 상기 구형체(10)의 중공부에 내장되는 음향신호 습득 보드(Board, 30)와, 구형체(10)의 일측 상부에 이격되게 고정된 전방향 반사 거울(40)을 포함한다. 또한, 구형체(10)의 일측 상부에 상향 노출되게 고정되어 상기 반사 거울(40)에 비친 광학 영상을 촬영하는 촬영 렌즈(50)와, 음향신호 습득 보드(Board, 30)와 연결되어 수신된 음향에 관한 신호를 기초로 전방향(All around) 음장을 계산하는 음향처리부(60)와, 촬영 렌즈(50)를 통하여 생성된 광학 신호를 처리하여 전방향 파노라마 영상을 생성하는 영상처리부(70)와, 음향처리부(60)로부터 전송된 전방향 음장과 상기 영상처리부(80)로부터 전송된 전방향 영상을 위치상 및 시간상 동기화 시켜 오버 레이(over lay)하는 표출장치부(80)를 포함하여 구성된다. In the omnidirectional acoustic visualization apparatus using the MEMS acoustic sensor of the present invention, a spherical body 10 having a hollow portion formed therein and a MEMS acoustic sensor sensor spaced apart from each other to be exposed to the surface of the spherical body 10. 20 and the MEMS acoustic sensor 20, each of which is electrically connected to the acoustic signal acquisition board (Board) 30, which is embedded in the hollow portion of the sphere 10, and one side of the sphere 10 It includes an omnidirectional reflective mirror 40 fixedly spaced apart thereon. In addition, it is fixed to be exposed upward on one side of the spherical body 10 is connected to the photographing lens 50 and the sound signal acquisition board (Board, 30) for taking an optical image reflected on the reflective mirror 40 received The sound processor 60 calculates an all-round sound field based on a signal related to sound, and the image processor 70 generates an omnidirectional panoramic image by processing an optical signal generated through the photographing lens 50. And a display device unit 80 for overlaying the omnidirectional sound field transmitted from the sound processor 60 and the omnidirectional image transmitted from the image processor 80 in position and time. do.
본 발명의 출원일 이전에 공지된 음향 센서를 통해 수집된 음향 신호의 처리 기술 및 촬영 렌즈를 통하여 얻어진 광신호 처리 기술은 본 발명의 명세서에 기재된 것으로 본다. 음향신호 습득 보드(Board, 30)는 신호의 수집, 증폭, 이산화(디지탈화) 기능을 포함할 수 있다.Techniques for processing acoustic signals collected through acoustic sensors known prior to the filing date of the present invention and optical signal processing techniques obtained through imaging lenses are considered to be described in the specification of the present invention. The acoustic signal acquisition board (Board) 30 may include a signal collection, amplification, and discretization (digitalization) functions.
본 발명은 상기에서 언급한 바람직한 실시예와 관련하여 설명됐지만, 본 발명의 범위가 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 범위는 이하의 특허청구범위에 의하여 정하여지는 것으로 본 발명과 균등 범위에 속하는 다양한 수정 및 변형을 포함할 것이다.Although the present invention has been described in connection with the above-mentioned preferred embodiments, the scope of the present invention is not limited to these embodiments, and the scope of the present invention is defined by the following claims, and equivalent scope of the present invention. It will include various modifications and variations belonging to.
아래의 특허청구범위에 기재된 도면부호는 단순히 발명의 이해를 보조하기 위한 것으로 권리범위의 해석에 영향을 미치지 아니함을 밝히며 기재된 도면부호에 의해 권리범위가 좁게 해석되어서는 안될 것이다.The reference numerals set forth in the claims below are merely to aid the understanding of the present invention, not to affect the interpretation of the scope of the claims, and the scope of the claims should not be construed narrowly.
본 발명에 따르는 경우, 전방향 화상 영역에서 발생하는 음장을 측정 분석하여 실시간으로 화상 이미지에 시각화된 음장을 오버레이 하여 표출장치에 디스플레이 하는 MEMS 음향센서를 이용한 전방향 음향카메라 및 전방향 음향 시각화 장치가 제공된다.According to the present invention, an omnidirectional acoustic camera and omnidirectional acoustic visualization apparatus using a MEMS acoustic sensor for measuring and analyzing a sound field occurring in the omnidirectional image region and overlaying the visualized sound field on an image image in real time is displayed on the display device. Is provided.

Claims (7)

  1. 반사경과 촬영렌즈를 이용한 전방향 촬상이 가능한 하나의 광학 촬영 수단과 전방향 음향 감지가 가능하도록 배치된 복수개의 MEMS 음향감지수단을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 MEMS 음향센서를 이용한 전방향 음향카메라.Omnidirectional acoustic camera using a MEMS acoustic sensor, characterized in that it comprises one optical imaging means capable of omnidirectional imaging using a reflector and a photographing lens and a plurality of MEMS acoustic sensing means arranged to enable omnidirectional acoustic sensing .
  2. 내부에 중공부가 형성된 구형체(10, sphericity body)와;A spherical body 10 having a hollow portion formed therein;
    상기 구형체(10, sphericity body)의 표면에 노출되게 이격되어 배치된 MEMS 음향 감지 센서(20)들과;MEMS acoustic sensor sensors 20 disposed spaced apart from each other to expose a surface of the spherical body 10;
    상기 MEMS 음향 감지 센서(20)들과 전기적으로 각각 연결되며 상기 구형체(10)의 중공부에 내장되는 음향신호 습득 보드(Board, 30)와;An acoustic signal acquisition board (Board) 30 electrically connected to the MEMS acoustic sensor sensors 20 and embedded in the hollow part of the spherical body 10;
    상기 구형체(10)의 일측 상부에 이격되게 고정된 전방향 반사 거울(40)과;An omnidirectional reflective mirror 40 fixedly spaced apart from an upper portion of one side of the sphere 10;
    상기 구형체(10)의 일측 상부에 상향 노출되게 고정되어 상기 반사 거울(40)에 비친 광학 영상을 촬영하는 촬영 렌즈(50);A photographing lens 50 fixed to be exposed upward on one side of the spherical body 10 to capture an optical image reflected on the reflecting mirror 40;
    를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 MEMS 음향센서를 이용한 전방향 음향카메라.Omnidirectional acoustic camera using a MEMS acoustic sensor, characterized in that the configuration, including.
  3. 제2항에 있어서,The method of claim 2,
    상기 전방향 반사 거울(40)은,The omnidirectional reflecting mirror 40,
    측방으로 360도 영상이 반영되고, 상하 90 ~ 150도 영상이 반영되는 것을 특징으로 하는 MEMS 음향센서를 이용한 전방향 음향카메라.360-degree image is reflected to the side, the omni-directional acoustic camera using a MEMS acoustic sensor, characterized in that the image is reflected up and down 90 ~ 150 degrees.
  4. 제2항에 있어서,The method of claim 2,
    상기 전방향 반사 거울(40)은,The omnidirectional reflecting mirror 40,
    상광 하협의 형상으로 아래로 갈수로 좁아지는 원뿔 형상인 것을 특징으로 하는 MEMS 음향센서를 이용한 전방향 음향카메라.The omnidirectional acoustic camera using the MEMS acoustic sensor, characterized in that the conical shape is narrowed down to go down in the shape of the ordinary light.
  5. 제2항에 있어서,The method of claim 2,
    상기 전방향 반사 거울(40)은 상기 구형체(10) 상부에 하단이 장, 탈착 가능하게 고정되어 상향 연장된 거울 고정수단(50)를 통하여 구형체(10)에 이격되게 고정되는 것을 특징으로 하는 MEMS 음향센서를 이용한 전방향 음향카메라.The omnidirectional reflective mirror 40 is fixed to the spherical body 10 through the mirror fixing means 50, the lower end is long, detachably fixed to the upper portion of the spherical body 10 is extended upward. Omni-directional acoustic camera using a MEMS acoustic sensor.
  6. 제5항에 있어서,The method of claim 5,
    상기 거울 고정수단(50)은,The mirror fixing means 50,
    상기구형체(10) 상부에 고정되는 중심에 개구부를 갖는 하부고정부(51)와,A lower fixing part 51 having an opening at a center fixed to an upper portion of the spherical body 10,
    상기 하부고정부(51)에 고정되어 상향 연장된 상태로 상기 전방향 반사 거울(40)을 지지하는 수직고정대(53)와,A vertical fixture 53 fixed to the lower fixing part 51 and supporting the omnidirectional reflecting mirror 40 in an upwardly extending state;
    상기 하부고정부(51)를 상기 구형체(10) 상부에 고정하는 체결수단(55),Fastening means 55 for fixing the lower fixing portion 51 to the upper portion of the spherical body 10,
    으로 구성되는 것을 특징으로 하는 MEMS 음향센서를 이용한 전방향 음향카메라.Omnidirectional acoustic camera using a MEMS acoustic sensor, characterized in that consisting of.
  7. 내부에 중공부가 형성된 구형체(10, sphericity body)와;A spherical body 10 having a hollow portion formed therein;
    상기 구형체(10, sphericity body)의 표면에 노출되게 이격되어 배치된 MEMS 음향 감지 센서(20)들과;MEMS acoustic sensor sensors 20 disposed spaced apart from each other to expose a surface of the spherical body 10;
    상기 MEMS 음향 감지 센서(20)들과 전기적으로 각각 연결되며 상기 구형체(10)의 중공부에 내장되는 음향신호 습득 보드(Board, 30)와;An acoustic signal acquisition board (Board) 30 electrically connected to the MEMS acoustic sensor sensors 20 and embedded in the hollow part of the spherical body 10;
    상기 구형체(10)의 일측 상부에 이격되게 고정된 전방향 반사 거울(40)과;An omnidirectional reflective mirror 40 fixedly spaced apart from an upper portion of one side of the sphere 10;
    상기 구형체(10)의 일측 상부에 상향 노출되게 고정되어 상기 반사 거울(40)에 비친 광학 영상을 촬영하는 촬영 렌즈(50)와;A photographing lens 50 fixed to be exposed upward on one side of the spherical body 10 to capture an optical image reflected on the reflecting mirror 40;
    상기 음향신호 습득 보드(Board, 30)와 연결되어 수신된 음향에 관한 신호를 기초로 전방향(All around) 음장을 계산하는 음향처리부(60)와;A sound processor 60 connected to the sound signal acquisition board 30 and calculating an all-field sound field based on a signal related to the received sound;
    상기 촬영 렌즈(50)를 통하여 생성된 광학 신호를 처리하여 전방향 파노라마 영상을 생성하는 영상처리부(70)와;An image processor 70 processing an optical signal generated by the photographing lens 50 to generate an omnidirectional panoramic image;
    상기 음향처리부(60)로부터 전송된 전방향 음장과 상기 영상처리부(80)로부터 전송된 전방향 영상을 위치상 및 시간상 동기화 시켜 오버 레이(over lay)하는 표출장치부(80);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 MEMS 음향센서를 이용한 전방향 음향 시각화 장치.And a display device unit 80 which overlays the omnidirectional sound field transmitted from the sound processor 60 and the omnidirectional image transmitted from the image processor 80 in position and time. Omni-directional sound visualization device using a MEMS acoustic sensor, characterized in that the.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3072533A1 (en) * 2017-10-17 2019-04-19 Observatoire Regional Du Bruit En Idf IMAGINING SYSTEM OF ENVIRONMENTAL ACOUSTIC SOURCES

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20020009954A (en) * 2000-07-28 2002-02-02 이계안 Acoustic mirror holography system
JP2008268176A (en) * 2007-04-17 2008-11-06 Korea Inst Of Machinery & Materials Tone quality display device, tone quality display method, computer readable medium recorded with tone display program and acoustic camera
KR20110051962A (en) * 2009-11-11 2011-05-18 주식회사 금영 Camera apparatus for acquiring 360-degree photographing image
KR101213540B1 (en) * 2011-08-18 2012-12-18 (주)에스엠인스트루먼트 Acoustic senseing device and acoustic camera using mems microphone array
KR20130065029A (en) * 2011-12-09 2013-06-19 현대자동차주식회사 Method for sound source localization

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20020009954A (en) * 2000-07-28 2002-02-02 이계안 Acoustic mirror holography system
JP2008268176A (en) * 2007-04-17 2008-11-06 Korea Inst Of Machinery & Materials Tone quality display device, tone quality display method, computer readable medium recorded with tone display program and acoustic camera
KR20110051962A (en) * 2009-11-11 2011-05-18 주식회사 금영 Camera apparatus for acquiring 360-degree photographing image
KR101213540B1 (en) * 2011-08-18 2012-12-18 (주)에스엠인스트루먼트 Acoustic senseing device and acoustic camera using mems microphone array
KR20130065029A (en) * 2011-12-09 2013-06-19 현대자동차주식회사 Method for sound source localization

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3072533A1 (en) * 2017-10-17 2019-04-19 Observatoire Regional Du Bruit En Idf IMAGINING SYSTEM OF ENVIRONMENTAL ACOUSTIC SOURCES
WO2019077231A1 (en) 2017-10-17 2019-04-25 Observatoire Regional Du Bruit En Idf Imaging system for environmental acoustic sources

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