多波束联合三维声呐在水闸工程中的应用分析

水闸作为重要的水利工程,具有挡潮、排涝、引水、通航等作用。对水闸结构进行安全检查及安全评价,是水闸工程进行维修、加固、改建或重建的重要依据。在水闸安全评价过程中,水闸水上结构的检测相对成熟,水下结构由于不可见,其安全性能存在隐患,是评价的重点。本文运用多波束水下检测系统、三维声呐相结合的互补方法,对上海市某水闸水下结构进行检测,通过阐述检测原理、检测作业过程、数据处理及检测结果分析,为水闸安全鉴定、安全运行和修复提供数据及技术支撑。

基于最近点迭代的水下三维声图增强算法

由于复杂的水下环境和声呐硬件的限制,三维成像声呐(3DIS)图像质量较差,表现为图像目标表面点的稀疏和缺失。为了提高图像质量,我们提出了一种基于配准和融合的目标增强方法。迭代最邻近点(ICP)算法是经典的点云配准算法,是一种用于配准2个或多个点云数据集的迭代优化方法。ICP方法可直接用于点云数据,具有实施简单、迭代速度快的优点。该算法通过对齐和融合的方法叠加多帧点云来增强点云,可以改善目标点云稀疏和缺失的问题。实验结果表明,我们提出的增强方法能有效增强声呐图像,提高三维声呐图像的质量和可理解性。

三维声双耳渲染算法的客观评测与分析

本文对5种双耳渲染算法进行了客观评测。首先对双耳信号提取双耳特征和单耳特征,并进行特征选择和降维,最终选择岭回归建立了总体评价和其二级维度,即音质、定位和空间感的客观评测模型,并探究了主观感知和客观参数之间的关系。实验结果表明,将实验信号时频域特征的双耳差值用于客观评测模型可以获得理想的拟合效果;对于音质的感知,与频域能量相关的特征是最为重要的影响因素;变化丰富的双耳线索和双耳间频谱信息的变化差异性对于定位和空间的感知有较为显著的影响。

三维声双耳渲染算法的定位感知评价分析

随着三维声双耳渲染算法的应用越加广泛,建立有效且完备的双耳渲染算法评价体系成为了重要课题。本文基于之前的研究结果,优化了定位感知的评价方法,提取更细化的声学客观特征,并通过偏最小二乘回归方法建立主客观感知模型,探讨对双耳渲染的定位感知机理。实验结果表明,双耳渲染算法对定位感知有显著的优化作用,尤其适用于影视类信号。1kHz以下的中低频双耳特征和双耳间信号频谱能量分布特征是影响定位主观感知的重要特征。

三维声双耳渲染算法音质主客观评价分析

随着三维声的应用逐渐广泛,对三维声进行双耳渲染成为了新的技术热点,如何有效地评价三维声双耳渲染算法成为关键问题。本文针对6种三维声双耳渲染算法进行了音质维度的主观评价实验,对实验数据进行方差分析和回归分析。通过对双耳录音的实验素材进行客观特征的提取和筛选,与主观评价结果进行偏最小二乘回归分析,建立了总体音质评价维度的客观评测模型,并探究了主观感知与客观特征之间的关联。主观实验结果表明,进行双耳渲染算法处理会对音质造成损伤,但对音质进行算法补偿,可以在一定程度上弥补渲染算法造成的音质损伤。客观预测模型表明音质与2560~5120Hz和40~320Hz这两个频段的时频特征高度相关,例如谱通量和谱滚降等。低频段的双耳互相关系数和侧向声能比也是影响音质维度的重要特征。

纪录片《蜀守冰》的声音设计及三维声制作

本文对纪录片《蜀守冰》的声音设计和三维声制作进行了分析和阐述。依照影视声音后期制作流程,探讨了本片声音的创意、设计以及三维声制作中的声场规划、声音处理、运动轨迹呈现、效果器运用等技术特点和具体实现手段。

三维声混录棚实训室建设探究——以广州城市职业学院电影技术学院为例

三维声是超高清新技术(高分辨率、高帧率、高色深、宽色域、高动态范围、三维声)的重要组成之一,具有高还原度、高沉浸度,能给听众带来更具感染力的空间感、方位感、临场感以及个性化和交互体验。三维声技术是如今最先进的声音制作技术,已被运用至电影、电视、互联网流媒体、游戏、车载等领域。电影技术学院作为广州城市职业学院的特色学院之一,立足于与电影、多媒体等行业接轨,教学体系参照电影工业全流程来设计。三维声混录棚是电影技术学院全流程实训室不可或缺的一部分,其建设不仅紧扣最新行业技术的需要,符合产业发展方向,也对接省级广播影视节目制作专业群建设指标任务,是超高清内容制作产教融合实训基地建设的目标之一。与此同时,新校区的落成为三维声混录棚实训室的建设提供了足够的空间条件,原有实训室的专业录音硬件为新实训室提供了设备基础,专业的师资队伍和管理制度也将为实训室的建设和运维提供保障。文章以电影工业体系三维声技术的先驱和代表之一——杜比全景声和我国拥有自主知识产权的基于AI技术的三维菁彩声为参考,重点探讨三维声混录棚实训室在建筑声学方面的隔音、吸音、混响处理、驻波等问题以及三维声系统搭建问题。

三维声技术解决方案及其在广播电视领域的应用研究

文章以三维声技术解决方案及其在广播电视领域的应用为研究重点,全面介绍三维声技术的概念、编解码及渲染框架,重点分析不同的三维声技术解决方案,探讨三维声技术在广播电视领域的应用,为三维声技术与广播电视领域的深度融合提供参考。

三维声技术与超高清视频融合应用研究

以三维声技术与超高清视频融合应用为研究重点,全面介绍三维声技术的概念、主流标准及解决方案,重点分析超高清视频的概念、产业发展现状,介绍三维声技术在超高清视频中的应用价值,深入探讨三维声技术与超高清视频融合应用,包括在大型体育赛事、音乐会、电影以及纪录片等方面的实际应用案例,以期推动三维声技术与超高清视频在影视、娱乐、体育等多领域的深度融合应用。

三维声呐系统辅助水下施工监理尝试

三维声呐系统通过发射密集波束获取目标物数据,通过数据处理软件的处理,得到高清晰度的水下构筑物特征,是目前开展水下扫测、监控最为先进的声呐系统。以某倒伏井隐患治理项目为例,分析开展三维声呐系统辅助水下施工监理的条件,论述其水下施工监理管控内容,并分析三维声呐系统用于水下施工监理的优缺点,以期为广大水下工程管理者们提供一种新的工作思路。

三维声技术在电视节目制作中的应用研究

文章以三维声技术在电视节目制作中的应用为研究重点,全面介绍三维声的概念、技术形式、编解码与渲染,重点分析三维声技术在音乐综艺节目、大型文艺晚会、体育节目等不同类型节目中的应用,推动三维声技术在广播电视领域的深入应用。

古典音乐的三维声拾音--三维声重放与三维声拾音阵列

从三维声重放对古典音乐的作用入手,对古典音乐的三维声重放系统和三维声拾音阵列进行梳理和总结,并对不同拾音阵列的拾音效果进行了分析比较。

古典音乐的三维声拾音——拾音方式比较分析与应用案例

结合具体拾音案例对古典音乐的三维声拾音技术进行梳理总结,探讨阵列选择、传声器指向性、上层传声器使用等问题,并指出目前的研究不足和未来的研究方向。

基于奥米亚寄生蝇的三维声定位MEMS器件设计

为进一步减小声定位器件尺寸、提高测量精度,我们提出了一种微型仿生三维声定位传感器,利用MALAB对该听觉模型进行了分析,结合ANSYS进行了器件的设计与仿真。仿真结果表明:该传感器很好的实现了耦合放大机制,对于244 Hz的声波,入射角度在XZ平面内从90゜变化至0゜时,振幅值比从1变化至3.11,时延从0变化至45μs,YZ平面内,振幅值比从1变化至2.85,时延从0变化至43μs。

实时三维声呐技术在平台水下检测中的应用

滩海平台工作水深较浅,约1～3 m,平台桩基为群桩,形状不规则,对其难以进行定量检测。首次采用三维声呐系统对冀东油田滩海平台的水下工程进行检测。检测结果表明,冀东油田1号构造平台桩基未发现异常,NP1-1D平台桩基周围3 m范围内有约0.5 m深的凹坑,NP1-29平台西北侧桩基北侧有长44 m、宽约14 m、较周围地形深2.6 m的沟槽,NP1-3D平台桩基宽度约11 m,桩基下方有较小沟槽。检测成果满足工程要求。对于工作水深大于3 m的平台,其桩基可采用Echoscope实时三维声呐系统进行水下检测;工作水深小于3 m时,需进行现场试验确定。

时空能量均衡——多平台分发的三维声录制工艺流程探索与创新[上]

本项目探索并实践了利用Ambisonics(高保真球体环绕声)和Binaural(双耳)技术将基于场景的制作工艺和传统基于声道的流程进行整合、适于多平台分发的三维声录音制作工艺流程。首创并详释"时空能量均衡"术语+概念,衍生理念包括"优化时空能量构成""仿生的时空能量均衡"。该理念触及了业内普遍存在的不良实践——"罐头观效"的缘由、规避的必要性/方法剖析;优化的实践也借以该理念得到简明且科学的阐释。

三维声制作发展现状

本文着重介绍了当代三维声的三种收听模式(Binaural、Multi-Channel、Spatial)和三种制作模式(Channel-Based、Object-Based、Scene-Based),并对声音制作的未来提出见解。

有限空间内三维声成像的简易算法

文章提出了一个可用于有限空间内三维声成像的简易算法。根据回声测距原理,得到有限空间中底面上所有采样点在三维笛卡儿空间内的坐标(x,y,z),然后将其转换为计算机屏幕上的像素点的坐标(x,y),从而绘制出具有真实立体感的图像。实践证明,利用此算法可以很方便地在计算机屏幕上绘制任意旋转的三维图像。

水下三维声呐系统在海底天然气管线裸露悬空段调查中的应用

为了有效监控海底天然气管线的实际情况,准确掌握海底天然气管线裸露悬空段的位置和状态,采用水下三维声呐系统对海底天然气管线裸露悬空段进行3D全方位扫测。水下三维声呐系统引入实时动态差分定位技术来提高定位精度,并采用多条带拼接技术获取海底天然气管线裸露悬空段的三维模型。工程应用结果表明,通过水下三维声呐系统获取的三维模型可以精准、清晰地呈现海底天然气管线裸露悬空段的特征。

相控阵三维声呐信号采集与处理系统

高精度三维成像声呐的实现需要完成大规模信号同步采集和海量数据并行计算,为此,提出基于现场可编程逻辑门阵列的并行计算系统。在使用同源时钟的前提下,利用Spartan-3对平面阵2304路换能器信号进行同步采样,通过离散傅里叶变换降采样以减小采样数据规模,采用Virtex-5重新计算换能器权重以降低运算量,使用分步的波束形成算法以减小系统所消耗的存储器规模,同时在PC上实现三维图像实时显示。实验结果证明了该系统的可行性。