【摘要】：養(yǎng)殖業(yè)中,畜禽的健康狀況、生長情況及福利水平是決定養(yǎng)殖收益的重要因素。高效準確監(jiān)測畜禽舍環(huán)境信息及動物個體信息有助于實現養(yǎng)殖場精細化管理,以保障經濟收益和動物福利。動物發(fā)聲包含其情緒狀態(tài)、生理健康狀況等豐富信息,監(jiān)測動物發(fā)聲可對動物機體狀況以及動物對環(huán)境的應激情況進行分析。因此聲音監(jiān)測技術在動物疾病預警、行為監(jiān)測、飲食監(jiān)測、情緒識別等方面均有較好的應用前景。本文選擇聲音監(jiān)測技術作為研究方向和突破點。本文以MATLAB為基礎,通過動物聲音信號采集、處理、能量密度譜分析以及分類識別,探究一種基于畜禽發(fā)聲分析的畜禽舍環(huán)境評估方法。試驗以奶牛、仔豬和肉雞為研究對象,分別研究:(1)基于奶牛叫聲分析的牛舍熱環(huán)境評估,試驗分析半開放不同溫濕度環(huán)境下奶牛叫聲特征。結果表明:牛舍內溫濕度指數(THI)增加,奶牛叫聲平均峰值頻率隨之升高,奶牛叫聲識別率達93%;(2)基于仔豬咳嗽聲音分析的豬舍空氣質量評估,試驗對處于兩種不同空氣質量環(huán)境下的仔豬咳嗽聲音進行分析,研究發(fā)現仔豬咳嗽聲音平均峰值頻率隨空氣質量下降而降低,不同空氣質量下仔豬聲音識別率高達95%;(3)基于肉雞叫聲分析的禽舍飼養(yǎng)密度評估,試驗對飼養(yǎng)在五種不同飼養(yǎng)密度下的黃羽肉雞進行叫聲分析,隨著舍內飼養(yǎng)密度增加,仔雞叫聲平均峰值頻率下降,不同飼養(yǎng)密度下仔雞叫聲識別率可達91%。試驗結果表明動物發(fā)聲與動物所處環(huán)境存在密切關聯。本文通過對奶牛、仔豬、肉雞在不同環(huán)境下的發(fā)聲特征研究,為進一步完善畜禽舍環(huán)境監(jiān)測評估技術,提高畜禽舍環(huán)境監(jiān)管水平提供科學依據。
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第二章畜禽聲音采集與分析識別方法逡逑第二章畜禽聲音采集與分析識別方法逡逑動物聲音識別是一個模式匹配的過程，聲音監(jiān)測流程如圖２．１所示，主要包括動物聲逡逑音信號的獲取、預處理、特征提取、分類識別等過程。聲音獲取步驟一般是通過聲音采集逡逑室或麥克風進行，采集過程應盡量確保聲音信號質量；為便于后續(xù)聲音特征提取，在信號逡逑處理過程中，需首先對聲音信號做適當的增益控制，并消除干擾信號。特征提取步驟主要逡逑完成諸如頻率、持續(xù)時間、幅值等表征聲音信號的特征參數提取。數據庫建立步驟在獲取逡逑表示識別基本單元如呼吸道疾病、疼痛等共性特點的聲音標準數據集基礎上，將所識別的逡逑樣本}D合作為參考模板。在模式匹配階段，將預處理后的聲音信號的特征參數與數據庫中逡逑樣本進行匹配。逡逑（邐ｆ邐、．邐（邐Ｎ逡逑聲音采集邋邐？信號處理邋邐？特征提取逡逑Ｖ邐Ｊ邋Ｖ邐Ｊ邋Ｖ邐Ｊ逡逑＼邋ｆ邐”逡逑數據庫邐模式匹配逡逑Ｖ邐）邐＼逡逑圖２．１聲音監(jiān)測流程逡逑Ｆｉｇ．２．１邋Ｇｅｎｅｒａｌ邋ｓｔｅｐｓ邋ｏｆ邋ｓｏｕｎｄｓ邋ａｕｄｉｏ邋ａｎａｌｙｓｉｓ逡逑２．１聲音信號采集逡逑試驗中使用Ｅ之音ＢＭ８００麥克風進行聲音信號采集，，并采用清華同方ＴＦ３５０錄音筆逡逑進行聲音存儲，麥克風與錄音筆實物圖如圖２．２，基本規(guī)格參數分別如表２．１與表２．２所示。逡逑系統功能特點是：逡逑（１）采用全指向型電容麥克風，實現對原音高靈敏度實時懫集，聲音還原能力較強；逡逑．（２）麥克風可直接由錄音筆供電

碩士學位論文邐第二章畜禽＿音采集與分析識別打開后，預處理步驟為：在聲音信號強度較低情況下，使用更改音量的功能增加幅值；使用帶通濾波器功能對樣本進行濾波，濾除低頻及高頻干擾信號；使用選準定位動物特征聲音片段，使用剪切功能進行提取。聲音預處理流程如圖２．４所預處理后的動物單句聲音信號祥本以．ｗａｖ格式的文件形式進行存儲并Ｂ（Ｔｈｅ邋Ｍａｔｈ－Ｗｏｒｋｓ，Ｉｎｃ．，Ｎａｔｉｃｋ，邋ＭＡ）中進行預加重、分幀加窗、端點撿測等后續(xù)。逡逑＿ｍａｍ＿＿遍＿一邋？}0＿＿■邋＿邐＿＿邋丨邋ｉ邋邐＾邐？ＩｒＪＬｆｃＪ逡逑．
【學位授予單位】：浙江大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：S815;X51

【參考文獻】

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1 陸桂榮;李志賢;劉雪蘭;;畜禽舍空氣質量控制技術研究進展[J];家禽科學;2015年07期

2 曹晏飛;陳紅茜;滕光輝;趙淑梅;李喬偉;;基于功率譜密度的蛋雞聲音檢測方法[J];農業(yè)機械學報;2015年02期

3 石麗瑞;李秀華;韓tび

本文編號：2680755