聽覺智能延展技術及其產業化

聽覺智能延展技術及其產業化項目著眼于人工智能深度檢測技術和非線性自適應信號處理技術的突破,研發出基于麥克風陣列處理和智能學習模型的異常聲音檢測、聲源定位、噪聲消除和遠距離拾音等技術,并應用于監控和安防攝像頭產品、輔助聽力穿戴產品等,產生重大技術革新和突破,具有千億級的廣闊市場前景。

聽覺智能延展技術及其產業化

 

項目介紹

本項目研發基于人工智能和麥克風陣列的機器聽覺技術和系列產品,主要產品有:

1. 智能麥克風陣列安防監控系統(可與攝像頭配套使用);

2. 智能穿戴輔助聽力設備(可供正常人和聽力障礙人士使用)。

現有的安防監控攝像頭都是只有視頻和圖像處理,并沒有聲音處理(就像人只有眼睛沒有耳朵一樣),特別是沒有檢測異常聲音、定位聲源、消除噪聲和遠距離拾音等處理,但是實際中很多場景下必須要監控聲音的,譬如砸玻璃聲、尖叫呼救省或槍聲、爆炸聲、或咳嗽聲(檢測疾病)、禁止人員地方的腳步聲等等。雖然邏輯上將以上聲音處理的功能與視頻結合起來是未來的趨勢且具有的巨大市場,不過由于技術難度較大,現在還沒有看到將聲音與視頻有機結合起來的產品。

現在的觀點是助聽器(聚焦于面對面交流對像的聲音)都為聽力障礙人士所專用的,而且與藍牙耳機(聚焦于用戶自己嘴巴講話的聲音)是分離使用的。但是,一方面,障礙人士也需要用手機打電話、聽音樂、看視頻等;另一方面,普通人在很嘈雜的情況下(如酒吧、KTV、餐館等)難以聽清楚對面人的講話內容,需要輔助聽力功能來增加交流的順暢性。只是目前還沒有看到兩者相結合的產品。另外,現在有不少人在馬路上走路都戴著耳機邊聽音樂邊走路,這其實很危險,每年都造成眾多交通事故,檢測和定位危險聲音(如汽車由遠及近行駛聲等)也成為輔助聽力功能中重要的一項。能將上述功能有機地集成起來的穿戴設備會大大增加其使用范圍,也是發展的大趨勢,有著廣闊的市場前景。

 

技術關鍵點及創新點

主要技術:麥克風陣列+壓縮感知+深度學習+芯片

1. 基于分布式傳感器陣列的人耳反向工程的精密建模,結合創新的自補償深度學習算法等技術,解決各種異常、突發和特殊聲音檢測的難題。國際同行至今也尚未解決好。

2. 基于相干非高斯聲學模型和深度學習的復雜噪聲建模,解決信噪比很低或者風雨聲很大情況下的消噪難題。國際領域首次應用。

3. 結合自適應非線性分維分形理論的遠距離拾音技術。同行至今也未解決。

4. 毫米級的微型麥克風陣列消噪技術突破,使得對于不想要的聲音進行抑制,同時對于想要的聲音進行有效放大,使得用戶聽起來更舒適,更利于用戶的健康和情緒平穩。

5. 智能化耳骨道反射聽力檢測技術和自適應調節技術的突破,無需專業醫生對于用戶進行有效聽力檢測,并且得到比現有技術和產品更好的結果,從而大大降低成本、縮短檢測和調試的時間。

6. 結合算法和軟件及應用的半導體芯片設計和集成能有效地減低成本、體積和能耗。

項目中研發出的多項算法和技術,為業內首次提出和應用。

 

項目優勢

目前,項目已經擁有一支初始創業團隊,團隊包含3名博士在內的技術團隊(領域涉及人工智能、聲學、信號處理、軟件/嵌入式研發、硬件設計和結構設計等),還有經驗豐富的營銷人才和企業營運人才。

在技術研發方面,對于核心算法和關鍵技術已經研發出來,正在進行大量的實際試驗驗證和技術優化。處理結果如下表,性能均明顯優于現有的技術和產品。

后續規劃中,將聚焦于人工智能自適應麥克風陣列的處理技術和非線性自我調節技術的突破,結合創新的深度學習技術的聲音檢測、聲學定位和消噪以及遠距離拾音技術,開創聽覺智能領域的技術和應用先河,并推動聽覺智能延展技術的產業化和市場開拓。

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