中華白海豚是我國一級保護(hù)動物,以往研究表明不同海域中華白海豚的回聲定位(click)信號存在差異。文章以回聲定位信號為識別標(biāo)準(zhǔn),使用三種機(jī)器學(xué)習(xí)方法(K近鄰法,決策樹-分類回歸樹法和樸素貝葉斯法)識別中華白海豚。首先使用Teager-Kaiser能源算子(Teager-Kaiser Energy Operator, TKEO)方法和Gabor濾波器進(jìn)行中華白海豚click信號的自動檢測,然后通過倒譜的方法提取click信號的特征,最后利用3種機(jī)器學(xué)習(xí)方法識別中華白海豚。實驗數(shù)據(jù)采集于雷州灣的中華白海豚以及廈門灣的中華白海豚和寬吻海豚的發(fā)聲信號。實驗中將廈門灣中華白海豚和雷州灣中華白海豚設(shè)為第一組,進(jìn)行同種海豚識別;將廈門海域中華白海豚和寬吻海豚設(shè)為第二組,進(jìn)行不同種海豚識別,實驗結(jié)果表明這兩組實驗的平均識別準(zhǔn)確率分別可以達(dá)到98%和96%。

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【部分圖文】：

圖4第二組實驗的準(zhǔn)確率

圖3第一組實驗的準(zhǔn)確率由第二組實驗結(jié)果可以看出廈門灣海域中華白海豚和寬吻海豚的識別準(zhǔn)確率，平均值均在94%以上，其中K近鄰模型平均識別準(zhǔn)確率最高為0.980，方差為0.007,CART模型和樸素貝葉斯的平均識別準(zhǔn)確率較低分別為0.949和0.960，且方差較大，分別為0.010....

圖2特征提取后的click信號

從3種海豚中，各隨機(jī)抽取5個click信號，畫出經(jīng)過倒譜方法進(jìn)行特征提取后的click信號，從而驗證3種海豚經(jīng)過特征提取后信號存在顯著差異。特征提取后的click信號如圖2所示。由圖2可以看出，雷州灣海域中華白海豚的信號幅值在-8～0之間(見圖2(a))；廈門海域中華白海豚幅值在....

圖3第一組實驗的準(zhǔn)確率

第一組實驗結(jié)果可以看出廈門灣中華白海豚和雷州灣中華白海豚的識別準(zhǔn)確率，平均值均在98%以上，其中K近鄰模型和決策回歸樹模型平均識別準(zhǔn)確率分別為0.992和0.991，方差分別為0.005和0.006，樸素貝葉斯模型的平均識別準(zhǔn)確率較低為0.982，方差為0.012。圖4第二組實....

圖1中華白海豚識別方法流程圖

該實驗中首先用時頻濾波器定位click信號大致的開始時間和結(jié)束時間，然后用Teager-Kaiser能源算子(Teager-KaiserEnergyOperator,TKEO)方法和Gabor濾波器進(jìn)行click信號的自動檢測，接著通過倒譜法提取click信號的特征，最后通過....

本文編號：3984645