一、成果简介

光学测声技术以非接触和抗电磁干扰为特点，适用于复杂环境。然而，传统方法多依赖昂贵激光，系统复杂且要求振动表面具有镜面反射特性，限制了应用范围。无主动光源照明的被动光学测声具有抗干扰、操作简便和隐蔽性强的优势，但依赖高速相机，面临成本高、体积大、和数据量大（6-10GB/s）导致录制时长受限问题。团队提出基于单像素成像（SPI）的光学麦克风技术，无需相干光源照明，结合傅里叶空间光调制与高速单点探测器，在自然场景下探测声波引发的日常物体的微小振动。相较传统光流算法，该技术直接从光强数据解码振动信息，实现实时、高效音频重建。实验证实，系统通过纸卡、树叶等日常物体重建清晰音频，数据量仅4MB/s，支持长时间甚至连续录音。其紧凑、低成本设计，显著提升普适性，适用于环境监测、安全监控和工业诊断等领域，展现了广阔的应用前景和市场潜力。

图1.基于计算成像的视觉麦克风原理图

二、应用领域

基于单像素成像（SPI）的视觉麦克风技术可应用于环境监测、安全监控以及反恐活动等。具体场景包括重点场所布控、远程敌情监听和野生动物检测等。

潜在用户：包括环保组织、政府与公共安全机构。

合作对象：潜在合作方包括科研机构、科技公司。

三、市场前景

基于单像素成像（SPI）的视觉麦克风技术的潜在市场规模主要渗透光学麦克风和非接触振动传感器市场。根据2025年数据，光学麦克风市场规模约2.5-12亿美元（复合年增长率9.1%，预计2033年达25亿美元），而更广的振动传感器市场约50-60亿美元（复合年增长率7.3%，2029年达61亿美元）。与同类产品如激光多普勒测振仪（LDV，平均设备成本数万美元）和高速相机视觉麦克风（设备成本数万美元）相比，其核心竞争力在于低成本（硬件估计数千美元）、无需激光或特殊反射表面、低数据量（本成果4MB/s，高速相机6-10GB/s）和高便携性，支持长时间监测，适用于资源有限场景。

成本分析：研发与生产成本低（依赖商用DMD和探测器），远低于传统LDV的复杂光学系统。

图2.检测声音信号时使用的卡片及其检测部位的单像素成像结果

图3.检测声音信号时使用的树叶及其检测部位的单像素成像结果

四、知识产权

本成果由北京理工大学单独持有

五、合作方式

合作开发、技术许可、技术服务和咨询等。

六、对接方式

（1）合作意向方联系北理工技术转移中心；

（2）北理工技术转移中心沟通了解意向方情况； 

（3）会同成果完成团队与意向方共同研讨合作方案。

北京理工大学技术转移中心

电话：010-68914920

邮箱：bitttc@bit.edu.cn

网址：ttc.bit.edu.cn

未经授权，请勿转载