基于音频特征融合的生猪状态识别研究

来源 :安徽农业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:zjzjzj13
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
在生猪养殖管理中,饲养员时刻面临猪只咳嗽、应激反应等突发情况。通过实时监测猪只状态,有助于饲养员及时掌握猪只健康、生理等状态。因此,对生猪状态进行识别是生猪福利养殖中的重要一环。本研究利用语音识别技术对生猪音频进行识别以实现生猪状态的监测。本文主要研究内容有生猪音频信号的预处理、生猪音频特征的提取及融合、构建基于双向长短时记忆单元的生猪音频识别模型和设计并实现生猪音频识别系统,具体研究工作如下:1)建立长白猪叫声音频数据库。为获得单一且纯净的猪声语料,对连续的生猪音频进行多窗谱估计的谱减法去噪、端点检测等预处理。对单个的猪声语料进行人工标记,构建了包含长白猪进食声、发情声、咳嗽声、嚎叫声和哼叫声共3750个的音频数据库。2)生猪音频特征提取与融合。提取音频数据库中每个音频的梅尔频率倒谱系数(Mel Frequency Cepstrum Coefficient,MFCC)和线性预测倒谱系数(Linear Prediction Cepstrum Coefficient,LPCC),对MFCC和LPCC进行特征组合和特征融合,得到了对猪声表征能力更强的FUSION特征和FUSION(Fisher)特征。3)构建生猪音频识别模型。为有效识别猪只进食声、发情声、咳嗽声、嚎叫声和哼叫声,用猪声音频特征和独热码制作猪声音频特征数据集,构建了基于双向长短时记忆单元的猪声识别声学模型。用声学模型对4种音频特征进行建模,并定义准确率指标来量化模型性能。采用MFCC、LPCC、FUSION和FUSION(Fisher)特征进行建模,通过5折交叉试验验证,模型平均准确率分别为89.79%、84.80%、92.35%和94.13%。采用基于Fisher准则的特征融合方法,当选取32维的FUSION(Fisher)特征进行建模时,模型能达到最佳识别效果,5折交叉试验验证平均准确率为96.48%。用加噪后的猪声语料进行算法应用测试,在低信噪比噪声环境下,相较于采用单一特征(MFCC、LPCC)进行建模,采用融合特征(FUSION、FUSION(Fisher))进行建模,模型的准确率更高。4)生猪音频识别系统设计与实现。利用Nano PC-T4开发板采集、传输猪声音频数据,服务器端对接收的音频数据进行处理,并用构建的声学模型实现了5类猪声的识别。
其他文献
随着互联网技术和信息服务的飞速发展,互联网上充斥着大量的冗余信息,这导致了严重的信息过载问题。由于互联网信息快速、实时、海量地生成,用户越来越难以从海量信息中准确获取与自己兴趣相匹配的内容,因此,研究个性化推荐系统就显得十分必要。早期的推荐系统,仅通过简单的物品销量、话题的点击量或新闻的阅读量等策略对互联网的信息进行排序,然后选取靠前的物品推荐给用户,这与推荐系统用户推荐他们感兴趣的相关项目或服务
学位
体育是发展其他教育项目的基础,体育教育可以为学生培养一个健康的体魄,坚强的意志。因此,各大高校应该注重对学生体育的教育,既有利于培养学生的健康身体,也有利于促进学生的全面发展。下面就针对如何更好地进行体育教学进行探讨。
期刊
最近几年,中国的建筑行业整体面临转型。在此背景下,建筑施工现场管理水准有所提高。但不容忽视的是,在当前的建筑工程项目施工时,依旧存在比较多的问题。因存在上述问题,在一定程度上影响了建筑工程项目管理的施工品质、工程进度以及施工工序。进而导致安全事故发生。这种情况在极大程度上威胁了工作人员的人身安全。在此同时也会对建筑企业造成一定影响。可见,利用有效方式全面提升现场管理工作质量格外重要。结合实际情况,
期刊
当前,工程项目在管理中仍然存在着工程进度缓慢以及效果较差的问题,在施工中也经常发生安全事故,这不仅会对建筑单位经济利益造成重大损害,对建筑单位长久的发展也非常不利。现阶段,不少施工单位已经清醒的认识到了现场管理中所存在的一些不足,并采取相应的措施进行应对和解决,取得了不错的成绩,在某种程度上还提高了工程项目管理的水平。然而由于受到多个方面因素影响,导致现场管理中依然存在着一些问题和不足,基于此,文
会议
基因检测技术的发展和癌症靶向治疗的增加有助于实现肿瘤学领域的精准医学,但目前癌症精准医疗数据的碎片化和异质性给组学数据的临床解释、复杂突变标记物的识别和突变-药物反应预测模型的开发等研究带来了困难。随着数据挖掘技术和人工智能的发展,将这些新技术应用于医学领域,挖掘出数据中有价值的信息才能真正地发挥精准医学前所未有的能力。针对癌症药物敏感性数据的复杂性、多特征性以及多变性特点,一个信息完善且准确的数
学位
竹子生长迅速、纤维细长、纤维素含量丰富,是重要的非木质纤维造纸原料。竹子种类繁多,并非所有竹种都适合造纸,其造纸材性与物理性质、化学性质、纤维形态特征等材性密切相关。目前在造纸竹种筛选中,通常采用物理化学等实验方法测定竹子的物理化学性质和纤维形态等材性指标,借鉴专家学者对竹子造纸材性的评价指标,将实测值与评价值进行比较分析,筛选出优良的造纸竹种。这种人工方法费力、耗时、低效,而且不全面,造成了资源
学位
速效氮是土壤中的重要营养成分,它在土壤中的含量与作物的生长发育质量和最终产量水平息息相关。快速、准确地检测土壤中速效氮含量对测土配方施肥和作物的高产稳产有着关键作用。常见的土壤养分含量测定方法为实验室理化检测法,该方法测定精确,但是存在着低效、成本高和污染环境的缺陷,已无法满足现阶段精准农业的发展要求。近年来,可见-近红外光谱(Visible-Near Infrared Spectroscopy,
学位
土壤速效磷是影响作物生长的重要营养成分,是反映土壤供磷能力和指导磷肥施用的重要指标,快速、准确地检测其含量在作物精准施肥和环境保护方面具有重要意义。土壤速效磷含量的检测通常采用实验室理化检测法,存在检测周期长、过程繁琐以及易污染环境等问题,难以满足现代精准农业发展需求。可见-近红外光谱分析技术具有效率高、操作简单、无污染等优点,结合机器学习方法可以快速、无损地实现土壤速效磷含量检测。迁移学习是机器
学位
大数据时代在带给我们方便的同时,也不可避免的造成了信息过载的困境,如何让用户在大规模数据中快速找到感兴趣的内容是推荐系统要解决的问题。近几年,基于图嵌入技术的推荐系统成为了研究热点,针对同构图、异构图、知识图谱的嵌入技术逐步被应用到推荐场景中。本文在召回模块中应用图嵌入技术,并针对图嵌入过程中未能考虑用户行为权重的问题,提出相应改进方案。在排序阶段中针对动态兴趣转变和多样性推荐两个技术点提出相应的
学位
随着区块链技术的不断发展,区块链逐渐在金融、医疗、新能源等领域发挥着重要作用。在日益变化的计算机网络中,区块链成员节点对特定主体的信息访问也带来巨大提战,同时也对区块链网络环境带来很大威胁。以以太坊和Hyperledger Fabric为例,在以太坊中并没有特定的模块去考虑区块链节点身份的认证,这对整个区块链网络会构成很大威胁,Fabric中采用了传统公钥密码体制(Public Key Infra
学位