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公開番号2025129737
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-09-05
出願番号2024026590
出願日2024-02-26
発明の名称検出装置、検出方法、及び検出プログラム
出願人沖電気工業株式会社
代理人弁理士法人きさ特許商標事務所
主分類G01S 15/06 20060101AFI20250829BHJP(測定;試験)
要約【課題】複数音源の場合にも検出能力の低下を抑制できる検出装置、検出方法、及び検出プログラムを提供することを目的とする。
【解決手段】検出装置は、音に関する観測情報から尤度を生成する尤度生成部と、尤度を用いてベイズ推定によって事後確率分布を求めるベイズ推定部と、事後確率分布における確率値を並び替えるソート部と、並び替えられた確率値から音源に対応する確率値の数を推定する数推定部と、確率値の数に基づき音源の有無に関する検定量を算出する算出部と、検定量に基づき音源の有無を判定する判定部と、を備えている。
【選択図】図14
特許請求の範囲【請求項１】
音に関する観測情報から尤度を生成する尤度生成部と、
前記尤度を用いてベイズ推定によって事後確率分布を求めるベイズ推定部と、
前記事後確率分布における確率値を並び替えるソート部と、
並び替えられた前記確率値から音源に対応する前記確率値の数を推定する数推定部と、
前記確率値の数に基づき前記音源の有無に関する検定量を算出する算出部と、
前記検定量に基づき前記音源の有無を判定する判定部と、を備える検出装置。
続きを表示（約 1,200 文字）【請求項２】
前記ソート部は、前記事後確率分布の全空間における前記確率値を降順又は昇順に並び替えるものである請求項１に記載の検出装置。
【請求項３】
前記事後確率分布における極大値を検出するピーク検出部をさらに備え、
前記ソート部は、前記極大値を降順又は昇順に並び替えるものであり、
前記数推定部は、並び替えられた前記極大値から前記音源に対応する前記確率値の数を推定する請求項１に記載の検出装置。
【請求項４】
前記算出部は、加算範囲パラメータを用いて前記検定量を算出するものであり、
前記加算範囲パラメータは、前記極大値に広がりを持たせるためのパラメータである請求項３に記載の検出装置。
【請求項５】
前記ソート部は、前記極大値と、前記極大値に対応する方位とを並び替えるものであり、
並び替えられた前記方位と、前記確率値の数と、前記判定部の判定結果と、に基づき、複数の前記音源の方位情報を含む音源ピーク情報を抽出する音源ピーク抽出部をさらに備える請求項３に記載の検出装置。
【請求項６】
前記観測情報は、方位、周波数、距離、及び速度の少なくとも何れか一つに関する情報である請求項１～５の何れか一項に記載の検出装置。
【請求項７】
前記数推定部は、ＡＩＣ又はＢＩＣを含むモデル選択基準を用いて前記音源に対応する前記確率値の数を推定する請求項１～５の何れか一項に記載の検出装置。
【請求項８】
前記尤度生成部、前記ベイズ推定部、前記ソート部、前記数推定部、前記算出部、及び前記判定部を有する捜索部と、
複数の追尾部と、を備え、
前記捜索部は、前記判定部にて前記音源が有ると判定された場合、前記音源の推定方位、ＩＤ番号、及び事前確率分布を、複数の前記追尾部のうちアクティブでない前記追尾部に出力し、
前記追尾部は、前記捜索部から前記音源の前記推定方位、前記ＩＤ番号、及び前記事前確率分布が入力されるとアクティブとなり前記音源を追尾する請求項１～５の何れか一項に記載の検出装置。
【請求項９】
音に関する観測情報から尤度を生成するステップと、
前記尤度を用いてベイズ推定によって事後確率分布を求めるステップと、
前記事後確率分布における確率値を並び替えるステップと、
並び替えられた前記確率値から音源に対応する前記確率値の数を推定するステップと、
前記確率値の数に基づき前記音源の有無に関する検定量を算出するステップと、
前記検定量に基づき前記音源の有無を判定するステップと、を含む検出方法。
【請求項１０】
請求項９に記載の検出方法を検出装置のプロセッサに実行させる検出プログラム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、観測情報に基づいて音源を検出する検出装置、検出方法、及び検出プログラムに関するものである。
続きを表示（約 2,100 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、ソーナー（ＳＯＮＡＲ）、レーダー（ＲＡＤＡＲ）、又はライダー（ＬｉＤＡＲ）等によって観測された移動体の方位、周波数、速度、及び距離などに関する観測情報に基づき、移動体を自動的に検出して追尾する追尾装置が知られている。追尾装置は、例えばマイクロホンアレイ又はハイドロホンアレイを用いて方位毎の音響パワーを取得する。そして、取得した方位毎の音響パワー情報を移動体方位の尤度と捉えてベイズ推定を利用することにより事後確率を計算し、事後確率に基づいて移動体を検出する（例えば、非特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００３】
R．E．Bethel and G．J．Paras，“A PDF Multitarget Tracker”，IEEE Transactions on Aerospace and Electronic Systems，vol．30，NO．2，April 1994，p．386-403
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の追尾装置では、捜索部が音源を１つずつ検出し、追尾部へ情報を引き渡すことで追尾を開始するが、捜索部において、未だ検出できていない音源が複数存在する場合がある。この場合、従来の追尾装置においては、事後確率分布は全空間で積分した時に１となるよう正規化されるため、音源が１つの場合の事後確率と比べると、複数の音源が存在する場合の同じ音源に対する事後確率は相対的に低下する。一方で、検出閾値は誤警報確率から決定されることから音源数によらず一定であるため、結果として、移動体の検出能力が低下してしまう。
【０００５】
本発明は、上記のような課題を背景としたものであり、複数音源の場合にも検出能力の低下を抑制できる検出装置、検出方法、及び検出プログラムを提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る検出装置は、音に関する観測情報から尤度を生成する尤度生成部と、尤度を用いてベイズ推定によって事後確率分布を求めるベイズ推定部と、事後確率分布における確率値を並び替えるソート部と、並び替えられた確率値から音源に対応する確率値の数を推定する数推定部と、確率値の数に基づき音源の有無に関する検定量を算出する算出部と、検定量に基づき音源の有無を判定する判定部と、を備えている。
【０００７】
本発明に係る検出方法は、音に関する観測情報から尤度を生成するステップと、尤度を用いてベイズ推定によって事後確率分布を求めるステップと、事後確率分布における確率値を並び替えるステップと、並び替えられた確率値から音源に対応する確率値の数を推定するステップと、確率値の数に基づき音源の有無に関する検定量を算出するステップと、検定量に基づき音源の有無を判定するステップと、を含む。
【０００８】
本発明に係る検出プログラムは、上記の検出方法を検出装置のプロセッサに実行させるプログラムである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によると、事後確率分布を並び替えた確率値から音源に対応する確率値の数を推定し、確率値の数に基づき算出された検定量を用いて音源の有無を判定することで、複数音源の場合にも検出能力の低下を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
従来技術に係る追尾装置の概略構成図である。
従来技術に係る追尾装置における捜索部の概略構成図である。
従来技術に係る捜索部のマスク処理部によるマスク処理を説明する図である。
従来技術に係る捜索部の検出処理部の概略構成図である。
従来技術に係る追尾装置における追尾部の概略構成図である。
従来技術に係る追尾部のマスク処理部によるマスク処理を説明する図である。
従来技術に係る追尾部のマスク生成部におけるマスク生成の例を示す図である。
音源が１つの場合の状況を示す図である。
音源が１つの場合の事後確率分布のイメージである。
音源が２つの場合の状況を示す図である。
音源が２つの場合の事後確率分布のイメージである。
実施の形態１に係る追尾装置の概略構成図である。
実施の形態１に係る捜索部の概略構成図である。
実施の形態１に係る捜索部の検出処理部の概略構成図である。
実施の形態１に係る検出処理部における検出処理を説明する図である。
実施の形態２で解決される問題点を説明するための図である。
実施の形態２に係る追尾装置の概略構成図である。
実施の形態２に係る捜索部の概略構成図である。
実施の形態２に係る捜索部の検出処理部の概略構成図である。
実施の形態２に係る検出処理部における検出処理を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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