本文關(guān)鍵詞：基于聲信號特征加權(quán)的設(shè)施養(yǎng)殖羊行為分類識別

  更多相關(guān)文章： 動物 設(shè)施 聲信號處理 梅爾頻率倒譜系數(shù) 特征提取 支持向量機(jī) 行為識別

【摘要】：中國西部地區(qū)正在發(fā)展集約化和規(guī)�；脑O(shè)施養(yǎng)羊業(yè),通過監(jiān)測羊舍內(nèi)的聲信號可以判別羊只的行為狀態(tài),從而為設(shè)施養(yǎng)羊的福利化水平評估提取基礎(chǔ)依據(jù)。梅爾頻率倒譜系數(shù)(mel frequency cepstrum coefficient,MFCC)模擬了人耳對語音的處理特點(diǎn)且抗噪音性強(qiáng),被廣泛用于畜禽發(fā)聲信號的特征提取,但其沒有考慮各個特征分量表征聲信號的能力。該研究構(gòu)建羊舍無線聲音數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),采集20只羊在設(shè)施羊舍內(nèi)的打斗、饑餓、咳嗽、啃咬和尋伴共5種行為下的聲信號,并通過Audacity音頻處理軟件選出720個清晰且不重疊的聲音樣本數(shù)據(jù)。根據(jù)MFCC各分量對羊舍聲信號表征能力,特征參數(shù)提取采用一種熵值加權(quán)的MFCC參數(shù),再求其一、二階差分并進(jìn)行主成分分析降維,得到優(yōu)化的19維特征參數(shù)。通過對羊舍聲信號的聲譜圖分析,設(shè)計了支持向量機(jī)二叉樹識別模型,并對模型內(nèi)的4個分類器參數(shù)進(jìn)行網(wǎng)格化尋優(yōu)測試,該識別模型對羊只5種行為下的聲信號進(jìn)行分類識別,用改進(jìn)的特征參數(shù)與傳統(tǒng)MFCC和線性預(yù)測倒譜系數(shù)(linear predictive cepstrum coefficient,LPCC)進(jìn)行對比分析。結(jié)果表明,該特征參數(shù)對5種行為的識別率平均可達(dá)83.6%,分別高于MFCC和LPCC參數(shù)14.1%和26.8%,羊只打斗和咳嗽行為的聲信號屬于相似的短時爆發(fā)類聲音,其識別率分別僅為80.6%和79.5%,啃咬聲特征顯著不易混淆,其查全率可達(dá)到為92.5%,改進(jìn)特征參數(shù)更好的表征了羊舍聲信號的特征,提高了羊只不同行為的識別率,為羊只健康和福利狀況的監(jiān)測提供理論依據(jù)。
【作者單位】： 內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院;
【關(guān)鍵詞】： 動物 設(shè)施 聲信號處理 梅爾頻率倒譜系數(shù) 特征提取 支持向量機(jī) 行為識別
【基金】：“十二五”國家科技支撐項(xiàng)目(2014BAD08B05) 國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(11364029,61461042) 內(nèi)蒙古“草原英才”產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新人才團(tuán)隊(duì)項(xiàng)目(內(nèi)組通字[2014]27號) 內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)科技創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)項(xiàng)目(NDTD2013-6)
【分類號】：TN912.3;TP18
【正文快照】： 宣傳忠,馬彥華,武佩,張麗娜,郝敏,張曦宇.基于聲信號特征加權(quán)的設(shè)施養(yǎng)殖羊行為分類識別[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報,2016,32(19):195-202.doi:10.11975/j.issn.1002-6819.2016.19.027 http://www.tcsae.orgXuan Chuanzhong,Ma Yanhua,Wu Pei,Zhang Lina,Hao Min,Zhang Xiyu.Behavior cla

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【相似文獻(xiàn)】

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本文編號：590965