A dual-encoder U-net architecture with prior knowledge embedding for acoustic source mapping

编码器 计算机科学 自编码 反褶积 波束赋形 人工智能 嵌入 职位(财务) 模式识别(心理学) 深度学习 算法 电信 财务 操作系统 经济
作者
H JIA,Feiran Yang,Xiaoqing Hu,Jun Yang
出处
期刊:Journal of the Acoustical Society of America [Acoustical Society of America]
卷期号:158 (3): 1767-1782
标识
DOI:10.1121/10.0039104
摘要

The deconvolution approach has become a standard method for high-resolution acoustic source mapping, but it suffers from a heavy computational burden. Deep learning-based methods have shown promising progress but often rely on single-type input features and ignore the position- and frequency-dependent variabilities of the point spread function (PSF), which leads to a decline in localization accuracy. This paper proposes a supervised learning framework based on dual-encoder U-net architecture to convert beamforming maps into a high-resolution map of true source strength distribution. Specifically, the model employs two individual encoders to extract complementary features from delay-and-sum and functional beamforming maps. Because the two maps provide distinct information on the same source strength distribution, a contrastive loss function is introduced to help encoders learn consistent latent features of sources. To characterize the PSF variations, a frequency encoder and position encoder are designed to embed prior knowledge, i.e., source frequency and grid positions, into the backbone network. The proposed model outperforms competing methods, on average, across four metrics for the simulation data and MIRACLE dataset and generalizes well across different numbers of sound sources and frequencies.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
1秒前
橙子完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
3秒前
gaochanglu发布了新的文献求助30
3秒前
3秒前
蛋妞儿发布了新的文献求助10
3秒前
香蕉觅云应助Walker采纳,获得30
4秒前
lsy发布了新的文献求助20
5秒前
5秒前
可爱的函函应助GBY采纳,获得10
5秒前
dd发布了新的文献求助10
5秒前
Landau发布了新的文献求助10
6秒前
BlackSwan发布了新的文献求助10
6秒前
在水一方应助dong采纳,获得10
7秒前
7秒前
ordin发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
8秒前
9秒前
10秒前
11秒前
蛋妞儿完成签到,获得积分10
12秒前
12秒前
13秒前
Landau完成签到,获得积分10
13秒前
zeinstein完成签到,获得积分10
13秒前
ballonfish完成签到,获得积分10
13秒前
fafafasci完成签到,获得积分10
14秒前
loop完成签到,获得积分10
14秒前
xyg发布了新的文献求助10
14秒前
15秒前
13344发布了新的文献求助10
16秒前
兔兔sci完成签到,获得积分10
18秒前
dong发布了新的文献求助10
18秒前
星辰大海应助lcj采纳,获得10
19秒前
11111发布了新的文献求助10
19秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
22秒前
23秒前
24秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Encyclopedia of Reproduction Third Edition 3000
《药学类医疗服务价格项目立项指南(征求意见稿)》 1000
花の香りの秘密―遺伝子情報から機能性まで 800
1st Edition Sports Rehabilitation and Training Multidisciplinary Perspectives By Richard Moss, Adam Gledhill 600
nephSAP® Nephrology Self-Assessment Program - Hypertension The American Society of Nephrology 500
Digital and Social Media Marketing 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5626075
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4711800
关于积分的说明 14957103
捐赠科研通 4780186
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2554051
邀请新用户注册赠送积分活动 1515915
关于科研通互助平台的介绍 1476120