用手机拍摄(有运动感应吗?),App有强大的图像识别和处理功能, 这个要求是不是有点高?需要专门开发 ...
所谓运动感应 也是要一帧帧的图片进行像素差异的比对.图像识别需要单独开发.不过这种识别难度不大,我觉得我都可以做了. 就是需要熟悉熟悉 java/kotlin 应该和雷达定位原理类似,应该比摄像头成本要低些,而且计算量很小,用一个很低端处理器就可以处理。图像识别的方案应该成本高很多 mathe 发表于 2017-12-15 19:36
应该和雷达定位原理类似,应该比摄像头成本要低些,而且计算量很小,用一个很低端处理器就可以处理。图像识 ...
对头。声感棋盘一是实现成本低,二是装置比较隐蔽,不像摄像头占个位置,还立那么高,显眼。
被zeroieme在3#一盆凉水,单声感定位之后的内容都写不下去了,模型胎死。mathe的见解让我略受鼓励^O^。
@zeroieme凉水让人冷静,长见识,多多益善。^O^.
单声感定位的判别式
如图,显示了单声感定位的声路。利用从棋盘四边反射的二次波来定位,相当于多了四个镜像声感F1~F4.与原来四个实体声感不同的是,镜像声感不可能有自己的声道,因此在`t_i`时刻到达的声波来自哪个镜像是个问题。这就需要一个判别方法。
现在我们以唯一的物理声感为原点,设四个镜像声感的坐标分别是\(F_i(a_i,b_i),(i=1,2,3,4)\), 便可以得到五个声程方程\[\begin{split}x^2+y^2&=v^2(t_0-t)^2\\(x-a_i)^2+(y-b_i)^2&=v^2(t_i-t)^2, (i=1,2,3,4)\end{split}\]不妨假定\(t_0=0\), 即处理器从收到唯一的一次波后开始计时,由于三角不等式,一次波总是最先到达。于是四个镜像声感的声程方程化作线性方程\[-2a_ix-2b_iy+2v^2t_it+(a_i^2+b_i^2-v^2t_i^2)=0,(i=1,2,3,4)\]这是关于变量\((x,y,t,1)\) 的一个齐次方程,有解的充要条件是系数行列式\[|\{-2a_i,-2b_i,2v^2t_i,a_i^2+b_i^2-v^2t_i^2\}|=0\]每列提取公因子后可以简化为\[|\{a_i,b_i,t_i,a_i^2+b_i^2-v^2t_i^2\}|=0\]这就是镜像声感的判别式,用来判断`t_i`时刻的声脉冲来自哪个镜像。
把\((t_1,t_2,t_3,t_4)\)的4!个排列分别代入该判别式,等于零就是正确对应。(实际编程时选择具有最绝对小值的吧)
显然,为了有效判别,F不能位于棋盘的任何对称轴上。 hujunhua 发表于 2017-12-16 19:50
如图,显示了单声感定位的声路。利用从棋盘四边反射的二次波来定位,相当于多了四个镜像声感F1~F4.
与原 ...
声路图画的挺好看的,好想做出实物实际体验一把。不确定实际体验是否理想。
1)声源是否理想:因为落子根据力道有轻重之分,根据执子姿态,有虚实之分。造成的声音音色,频率的差异化比较大。
2)声波接收器是否理想:
2.1)接收器的精度:声音传播速度约300m/s, 半米见宽的棋盘内,要能具有区分度,假设每个棋盘格子有0.02米,那么接收器的精度至少应该在小数点五位以后才有效。
2.2)接收器摆放的位置:接收器的接收角度一定,摆放位置不同,对接收结果直接影响。
3)四壁的反射效果如何?
4) 实际使用中,不同的场景,比如使用时长,温度等环境因素,声速并不总是确定的,参数矫正环节也很有必要 单声感定位的公式推导和图解都太理想了.越想越觉得很难落地. 先不说实际的各个变量的误差与精度分析.单就提及封闭空间,封闭空间的声音会有很多现象的. 比较突出的是回声的混叠,角落处的散射.遇到各种棋子产生的衍射...,没法活了.
http://www.ling.fju.edu.tw/phonetic/arch_acoustics_phenomenon.htm 我再加点单声感定位的难点:
300m/s是空气声速。木材声速没找到数字,比空气快是肯定的。还会依据木纹方向有差异。就是说,棋盘不是均匀材质,甚至每个棋盘声音传播特征都有差异。~_~ 材料力学都扯进来了,这么多因素,哪些是主要因素,哪些是次要因素呢, 所以又回到了误差与精度分析,形成问题的闭环链了.
棋盘的结构
落子声既在空气中传播,也在棋盘的木质内传播,我们应该选择哪种介质中的声音呢?为了可计算,既不能选取在棋盘外、赛场内空气中传播的声音,也不能选取在木质中传播的声音。
棋盘外空气中传播的声音一是发散快,二是环境噪声多,三是,声感置于棋盘外吗?
棋盘木质中的声音可能纯净一些(环境噪声弱),但是木头的接缝会影响声路。而且木质中会产生横波,使回波杂乱。
若要可能计算,应该把棋盘做成中空的,选取在空腔中传播的声音。声感即装在空腔内。
三次波——端角反射的影响
三次波总是在棋盘的两条边界上反射生成的,故可分为有两类,一类是对边反射,另一类是邻边反射——称为端角反射。对边反射的声程总是大于棋盘的边长,因此一般是比较弱的,而原方向返回的端角反射则是一种比较强的回波。
如图,是端角反射的声路,这也相当于多了四个镜像声感`F_5,F_6,F_7,F_8`。而且,是镜像的镜像。
这四个二次镜像正好构成一个正方形,边长是棋盘的两倍。
这四个声感的声程方程与一次镜像类似,故亦有相似的判别式,只不过下标变为`i=5,6,7,8`。
但是四个二次波与四个三次波搅在一起,判别起来就有点麻烦了。