เทคโนโลยีตรวจจับคำพูดระยะไกลด้วยเลเซอร์

เทคโนโลยีตรวจจับคำพูดระยะไกลด้วยเลเซอร์
เลเซอร์การตรวจจับคำพูดระยะไกล: เปิดเผยโครงสร้างของระบบการตรวจจับ

ลำแสงเลเซอร์บาง ๆ ล่องลอยอย่างสง่างามในอากาศ ค้นหาเสียงที่อยู่ไกลออกไปอย่างเงียบ ๆ หลักการเบื้องหลัง "เวทมนตร์" ทางเทคโนโลยีล้ำยุคนี้เป็นเรื่องลึกลับและเต็มไปด้วยเสน่ห์ วันนี้ เราจะเปิดเผยเทคโนโลยีที่น่าทึ่งนี้และสำรวจโครงสร้างและหลักการอันยอดเยี่ยมของมัน หลักการของการตรวจจับเสียงระยะไกลด้วยเลเซอร์แสดงอยู่ในรูปที่ 1(a) ระบบการตรวจจับเสียงระยะไกลด้วยเลเซอร์ประกอบด้วยระบบวัดการสั่นสะเทือนด้วยเลเซอร์และเป้าหมายการวัดการสั่นสะเทือนที่ไม่ร่วมมือกัน ตามโหมดการตรวจจับของแสงสะท้อน ระบบตรวจจับสามารถแบ่งได้เป็นประเภทไม่รบกวนและประเภทรบกวน และแผนผังแสดงอยู่ในรูปที่ 1(b) และ (c) ตามลำดับ

รูปที่ 1 (ก) แผนผังบล็อกของการตรวจจับเสียงจากระยะไกลด้วยเลเซอร์ (ข) แผนผังของระบบการวัดการสั่นสะเทือนจากระยะไกลด้วยเลเซอร์แบบไม่อินเตอร์เฟอโรเมตริก (ค) แผนผังหลักของระบบการวัดการสั่นสะเทือนจากระยะไกลด้วยเลเซอร์อินเตอร์เฟอโรเมตริก

一. ระบบตรวจจับแบบไม่รบกวน การตรวจจับแบบไม่รบกวนเป็นลักษณะที่ตรงไปตรงมามากของเพื่อนๆ ผ่านการฉายแสงเลเซอร์บนพื้นผิวเป้าหมาย โดยการเคลื่อนที่เฉียงของการปรับทิศทางของแสงที่สะท้อนออกมา ส่งผลให้ความเข้มของแสงหรือภาพจุดเปลี่ยนแปลงที่ปลายรับ เพื่อวัดการสั่นสะเทือนของพื้นผิวเป้าหมายโดยตรง จากนั้นจึง "ตรงไปตรง" เพื่อตรวจจับสัญญาณเสียงจากระยะไกล ตามโครงสร้างของตัวรับเครื่องตรวจจับภาพระบบไม่รบกวนสามารถแบ่งออกได้เป็นประเภทจุดเดียวและประเภทอาร์เรย์ แกนหลักของโครงสร้างจุดเดียวคือ "การสร้างสัญญาณอะคูสติกใหม่" นั่นคือการสั่นสะเทือนของพื้นผิวของวัตถุจะถูกวัดโดยการวัดการเปลี่ยนแปลงของความเข้มของแสงตรวจจับของเครื่องตรวจจับที่เกิดจากการเปลี่ยนแปลงของทิศทางแสงสะท้อน โครงสร้างจุดเดียวมีข้อดีคือต้นทุนต่ำ โครงสร้างเรียบง่าย อัตราการสุ่มตัวอย่างสูง และการสร้างสัญญาณอะคูสติกใหม่แบบเรียลไทม์ตามข้อเสนอแนะของโฟโตเคอร์เรนต์ของเครื่องตรวจจับ แต่เอฟเฟกต์สเปกเคิลเลเซอร์จะทำลายความสัมพันธ์เชิงเส้นระหว่างการสั่นสะเทือนและความเข้มของแสงตรวจจับ ดังนั้นจึงจำกัดการใช้งานระบบตรวจจับไม่รบกวนจุดเดียว โครงสร้างอาร์เรย์สร้างการสั่นสะเทือนของพื้นผิวของเป้าหมายขึ้นใหม่ผ่านอัลกอริทึมการประมวลผลภาพสเปกเคิล เพื่อให้ระบบการวัดการสั่นสะเทือนมีความสามารถในการปรับตัวให้เข้ากับพื้นผิวขรุขระได้ดี และมีความแม่นยำและความไวที่สูงขึ้น

2. ระบบตรวจจับการรบกวนนั้นแตกต่างจากการตรวจจับแบบไม่รบกวน การตรวจจับการรบกวนนั้นมีเสน่ห์ทางอ้อมมากกว่า หลักการคือการฉายแสงเลเซอร์ไปที่พื้นผิวของเป้าหมาย โดยพื้นผิวเป้าหมายตามแกนแสงของการเคลื่อนตัวไปยังแสงด้านหลังจะทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงเฟส/ความถี่ การใช้เทคโนโลยีการรบกวนเพื่อวัดการเลื่อนความถี่/การเลื่อนเฟสเพื่อให้ได้การวัดการสั่นสะเทือนแบบไมโครจากระยะไกล ปัจจุบัน เทคโนโลยีการตรวจจับอินเตอร์เฟอโรเมตริกขั้นสูงสามารถแบ่งได้เป็น 2 ประเภทตามหลักการของเทคโนโลยีการวัดการสั่นสะเทือนแบบดอปเปลอร์เลเซอร์และวิธีการรบกวนแบบผสมตัวเองด้วยเลเซอร์โดยอาศัยการตรวจจับสัญญาณเสียงจากระยะไกล วิธีการวัดการสั่นสะเทือนแบบดอปเปลอร์เลเซอร์นั้นอาศัยเอฟเฟกต์ดอปเปลอร์ของเลเซอร์ในการตรวจจับสัญญาณเสียงโดยการวัดการเลื่อนความถี่ดอปเปลอร์ที่เกิดจากการสั่นสะเทือนของพื้นผิวของวัตถุเป้าหมาย เทคโนโลยีอินเตอร์เฟอโรมิเตอร์แบบผสมตัวเองด้วยเลเซอร์จะวัดการเคลื่อนที่ ความเร็ว การสั่น และระยะห่างของเป้าหมายโดยให้แสงสะท้อนบางส่วนของเป้าหมายที่อยู่ไกลเข้ามายังเรโซเนเตอร์เลเซอร์อีกครั้งและทำให้เกิดการปรับแอมพลิจูดและความถี่ของสนามเลเซอร์ ข้อดีของเทคโนโลยีนี้คือขนาดเล็กและความไวสูงของระบบวัดการสั่น และเลเซอร์พลังงานต่ำสามารถใช้เพื่อตรวจจับสัญญาณเสียงจากระยะไกลได้ ระบบวัดการผสมเสียงด้วยเลเซอร์แบบเลื่อนความถี่สำหรับการตรวจจับสัญญาณเสียงพูดจากระยะไกลแสดงไว้ในรูปที่ 2

รูปที่ 2 แผนผังของระบบการวัดการผสมด้วยตนเองด้วยเลเซอร์ที่เลื่อนความถี่

เลเซอร์ "มายากล" เป็นวิธีการทางเทคนิคที่มีประโยชน์และมีประสิทธิภาพ ไม่เพียงแต่ในด้านการตรวจจับเท่านั้น แต่ยังมีประสิทธิภาพที่ยอดเยี่ยมและใช้งานได้หลากหลายในสาขาการตรวจจับอีกด้วย เทคโนโลยีการตอบโต้การสกัดกั้นด้วยเลเซอร์ เทคโนโลยีนี้สามารถทำการตอบโต้การสกัดกั้นในระดับ 100 เมตรในอาคารสำนักงานและสถานที่ที่มีผนังกระจกอื่นๆ และอุปกรณ์เพียงชิ้นเดียวสามารถปกป้องห้องประชุมที่มีพื้นที่หน้าต่าง 15 ตารางเมตรได้อย่างมีประสิทธิภาพ นอกจากนี้ยังมีความเร็วในการตอบสนองที่รวดเร็วในการสแกนและกำหนดตำแหน่งภายใน 10 วินาที ความแม่นยำในการกำหนดตำแหน่งสูงด้วยอัตราการจดจำมากกว่า 90% และความน่าเชื่อถือสูงสำหรับการทำงานที่เสถียรในระยะยาว เทคโนโลยีการตอบโต้การสกัดกั้นด้วยเลเซอร์สามารถให้การรับประกันที่แข็งแกร่งสำหรับการรักษาความปลอดภัยข้อมูลเสียงของผู้ใช้ในสำนักงานอุตสาหกรรมหลักและสถานการณ์อื่นๆ