Asynchronous microphone array calibration is a prerequisite for many audition robot applications. A popular solution to the above calibration problem is the batch form of Simultaneous Localisation and Mapping (SLAM), using the time difference of arrival measurements between two microphones (TDOA-M), and the robot (which serves as a moving sound source during calibration) odometry information. In this paper, we introduce a new form of measurement for microphone array calibration, i.e. the time difference of arrival between adjacent sound events (TDOA-S) with respect to the microphone channels. We propose to use TDOA-S and TDOA-M, called hybrid TDOA, together with odometry measurements for bath SLAM-based calibration of asynchronous microphone arrays. Extensive simulation and real-world experiments show that our method is more independent of microphone number, less sensitive to initial values (when using off-the-shelf algorithms such as Gauss-Newton iterations), and has better calibration accuracy and robustness under various TDOA noises. Simulation results also demonstrate that our method has a lower Cram\'er-Rao lower bound (CRLB) for microphone parameters. To benefit the community, we open-source our code and data at https://github.com/AISLAB-sustech/Hybrid-TDOA-Calib.


翻译:异步麦克风阵列标定是众多听觉机器人应用的前提条件。针对上述标定问题,一种常用解决方案是采用批处理形式的同步定位与建图(SLAM)方法,该方法利用两个麦克风间的到达时间差测量值(TDOA-M)以及机器人(在校准过程中作为移动声源)的里程计信息。本文为麦克风阵列标定引入了一种新型测量形式,即相邻声事件在麦克风通道间的到达时间差(TDOA-S)。我们提出将TDOA-S与TDOA-M(合称为混合TDOA)与里程计测量值相结合,用于基于批处理SLAM的异步麦克风阵列标定。大量仿真与真实场景实验表明,我们的方法对麦克风数量的依赖性更低,对初始值更不敏感(当使用高斯-牛顿迭代等现成算法时),且在各种TDOA噪声环境下具有更优的标定精度与鲁棒性。仿真结果同时证明,我们的方法对麦克风参数具有更低的克拉美-罗下界(CRLB)。为促进学术共享,我们在 https://github.com/AISLAB-sustech/Hybrid-TDOA-Calib 开源了代码与数据。

0
下载
关闭预览

相关内容

Linux导论,Introduction to Linux,96页ppt
专知会员服务
82+阅读 · 2020年7月26日
FlowQA: Grasping Flow in History for Conversational Machine Comprehension
专知会员服务
34+阅读 · 2019年10月18日
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
60+阅读 · 2019年10月17日
《DeepGCNs: Making GCNs Go as Deep as CNNs》
专知会员服务
32+阅读 · 2019年10月17日
Keras François Chollet 《Deep Learning with Python 》, 386页pdf
专知会员服务
164+阅读 · 2019年10月12日
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
41+阅读 · 2019年10月9日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
国家自然科学基金
13+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
46+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
Arxiv
17+阅读 · 2019年3月28日
Arxiv
20+阅读 · 2018年1月17日
VIP会员
相关资讯
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
相关基金
国家自然科学基金
13+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
46+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员