Ψηφιακή επεξεργασία και αυτόματη κατηγοριοποίηση περιβαλλοντικών ήχων

Η παρούσα διατριβή εισάγει μεθόδους για την αυτόματη αναγνώριση γενικευμένων ακουστικών γεγονότων. Πιο συγκεκριμένα η διατριβή προτείνει μια σειρά από καινοτόμες μεθοδολογίες για τις εξής εφαρμογές της συγκεκριμένης τεχνολογίας: α) αναγνώριση ακουστικών γεγονότων αστικού περιβάλλοντος, β) διάκριση ομιλίας/μουσικής και γ) ακουστική επόπτευση καταστροφικών καταστάσεων. Για τις ανάγκες της πρώτης εφαρμογής προτείνεται η χρήση της ανάλυσης κυρίων συνιστωσών για την μετά επεξεργασία των ακουστικών παραμέτρων σε συνδυασμό με μια ιεραρχική τοπολογία κατηγοριοποίησης. Στη δεύτερη εφαρμογή προτείνουμε την ταυτόχρονη χρησιμοποίηση χαρακτηριστικών από τα πεδία συχνότητας και κυματιδίου τα οποία και εισάγονται σε κρυμμένα μοντέλα Μαρκώφ για την αυτόματη ανάλυση ραδιοφωνικών σημάτων. Όσον αφορά την τρίτη εφαρμογή προτείνουμε μια μεθοδολογία για τον εντοπισμό μη τυπικών καταστάσεων η οποία είναι ικανή να προσαρμόζεται αυτόνομα σε διαφορετικές ακουστικές συνθήκες. Επίσης διερευνήσαμε την τεχνολογία ανίχνευσης καινοτομίας με στόχο την ακουστική παρακολούθηση χώρου χρησιμοποιώντας βάση δεδομένων που ηχογραφήθηκε κάτω από συνθήκες πραγματικού κόσμου. Τέλος, η διατριβή εισάγει την ιδέα της συγχώνευσης ακουστικών χαρακτηριστικών στο πεδίου του χρόνου, διαδικασία η οποία οδηγεί σε υψηλή ακρίβεια αναγνώρισης. Αυτή η μεθοδολογία είναι γενικού σκοπού και μπορεί να προσαρμοστεί στις ανάγκες ποικίλων εφαρμογών.