Tehnologija laserskog daljinskog otkrivanja govora

Tehnologija laserskog daljinskog otkrivanja govora
LaserDaljinsko otkrivanje govora: Otkrivanje strukture sistema za detekciju

Tanak laserski snop graciozno pleše kroz zrak, tiho tražeći udaljene zvukove, princip koji stoji iza ove futurističke tehnološke "magije" je strogo ezoteričan i pun šarma. Danas, hajde da podignemo veo s ove nevjerovatne tehnologije i istražimo njenu divnu strukturu i principe. Princip laserskog daljinskog detektovanja glasa prikazan je na slici 1(a). Sistem laserskog daljinskog detektovanja glasa sastoji se od sistema za mjerenje laserskih vibracija i nekooperativne mete za mjerenje vibracija. Prema načinu detekcije povratka svjetlosti, sistemi za detekciju se mogu podijeliti na tip bez interferencije i tip sa interferencijom, a shematski dijagram je prikazan na slici 1(b) i (c).

SLIKA 1 (a) Blok dijagram laserskog daljinskog detektovanja glasa; (b) Šematski dijagram neinterferometrijskog laserskog sistema za daljinsko mjerenje vibracija; (c) Principni dijagram interferometrijskog laserskog sistema za daljinsko mjerenje vibracija

Sistem za detekciju neinterferencije Detekcija neinterferencije je vrlo jednostavan proces, putem laserskog zračenja ciljane površine, sa kosim kretanjem reflektovane svjetlosti i modulacijom azimuta, što rezultira promjenama intenziteta svjetlosti ili slike pjega na prijemnom kraju kako bi se direktno izmjerile mikrovibracije ciljane površine, a zatim "pravo do pravog" radi postizanja daljinske detekcije akustičnog signala. Prema strukturi prijemnog sistemafotodetektorSistemi bez interferencije mogu se podijeliti na sisteme sa jednom tačkom i sisteme sa nizom elemenata. Suština strukture sa jednom tačkom je "rekonstrukcija akustičnog signala", odnosno mjerenje površinske vibracije objekta mjerenjem promjene intenziteta svjetlosti detekcije detektora uzrokovane promjenom orijentacije povratne svjetlosti. Struktura sa jednom tačkom ima prednosti niske cijene, jednostavne strukture, visoke brzine uzorkovanja i rekonstrukcije akustičnog signala u realnom vremenu prema povratnoj informaciji fotostruje detektora, ali efekat laserske mrlje će uništiti linearni odnos između vibracije i intenziteta svjetlosti detektora, što ograničava primjenu sistema detekcije sa jednom tačkom bez interferencije. Struktura niza rekonstruiše površinske vibracije cilja putem algoritma za obradu slike mrlja, tako da sistem za mjerenje vibracija ima snažnu prilagodljivost hrapavoj površini i veću tačnost i osjetljivost.

Sistem za detekciju interferencije razlikuje se od sistema za detekciju bez interferencije. Detekcija interferencije ima indirektniji učinak. Princip je da lasersko zračenje površine cilja omogućava pomjeranje površine cilja duž optičke ose do pozadinskog svjetla, što dovodi do promjene faze/frekvencije. Tehnologija interferencije koristi se za mjerenje pomaka frekvencije/faznog pomaka kako bi se postiglo daljinsko mjerenje mikrovibracija. Trenutno se naprednija tehnologija interferometrijske detekcije može podijeliti na dvije vrste: tehnologiju mjerenja vibracija laserom pomoću Dopplerovog efekta i metodu laserske interferencije sa samomiješanjem zasnovanu na daljinskoj detekciji akustičnog signala. Metoda mjerenja vibracija laserom pomoću Dopplerovog efekta zasniva se na Dopplerovom efektu lasera za detekciju zvučnog signala mjerenjem Dopplerovog pomaka frekvencije uzrokovanog vibracijom površine cilja. Tehnologija laserske interferometrije sa samomiješanjem mjeri pomjeranje, brzinu, vibracije i udaljenost cilja tako što omogućava dijelu reflektovane svjetlosti udaljenog cilja da ponovo uđe u laserski rezonator i izazove modulaciju amplitude i frekvencije laserskog polja. Njegove prednosti leže u maloj veličini i visokoj osjetljivosti sistema za mjerenje vibracija, telaser male snagemože se koristiti za detekciju udaljenog zvučnog signala. Sistem mjerenja sa samomiješanjem i laserskim pomakom frekvencije za detekciju udaljenog govornog signala prikazan je na slici 2.

SL. 2 Shematski dijagram sistema za mjerenje lasera sa frekventnim pomakom i samomiješanjem

Kao korisno i efikasno tehničko sredstvo, laserska "magija" reprodukcije govora na daljinu ne može se koristiti samo u oblasti detekcije, već ima i odlične performanse i široku primjenu u oblasti kontradetekcije - tehnologija laserskog presretanja. Ova tehnologija može postići presretanje na nivou od 100 metara u zatvorenim prostorima, poslovnim zgradama i drugim mjestima sa staklenim zidovima, a jedan uređaj može efikasno zaštititi konferencijsku salu sa površinom prozora od 15 kvadratnih metara, pored brze brzine odziva skeniranja i pozicioniranja u roku od 10 sekundi, visoke tačnosti pozicioniranja od preko 90% stope prepoznavanja i visoke pouzdanosti za dugoročni stabilan rad. Tehnologija laserskog presretanja može pružiti snažnu garanciju za akustičnu sigurnost informacija korisnika u ključnim industrijskim kancelarijama i drugim scenarijima.