[發明專利]一種牛羊監管系統

在審

• 申請號: 201611264586.8
• 申請日: 2016-12-30
• 公開（公告）號: CN106781397A
• 公開（公告）日: 2017-05-31
• 發明（設計）人: 汪開英;趙曉洋
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: G08C17/02
• 分類號: G08C17/02;G10L17/26;H04L29/08;H04W84/18
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司33200
• 代理人: 邱啟旺

1.一種牛羊監管系統，其特征在于，包括聲音采集器、微處理器、光報警器、無線模塊、服務器終端；

每個監管對象綁定一個聲音采集器、一個微處理器、一個光報警器，每個微處理器內設有一個區別與其他微處理器的監管編碼；聲音采集器采集監管對象的聲音數據，微處理器將采集的聲音數據及其監管編碼通過無線模塊一起發送到服務器終端，服務器終端將接收的聲音數據與其模式庫進行比對，分析監管對象的生理狀況，若生理狀況出現異常，則通過無線模塊向對應監管編碼的微處理器發送報警指令，接收到報警指令的微處理器控制光報警器報警。

2.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述模式庫通過以下方法建立：

S1：采集多個處于同一種異常狀態下的監管對象的聲音樣本W，形成建模樣本集，將建模樣本集中每個樣本分成為n段，每段m秒；所述異常狀態為：患有呼吸道疾病、發情或爭斗；

S2：利用巴特沃茲帶通濾波器對分段后的每個樣本進行濾波，得到有效聲音樣本W'；

S3：對濾波后的聲音W'進行歸一化處理得到歸一化后的聲音其中max W'為樣本數據最大值；

S4：對歸一化后的聲音信號進行預加重處理，得到預加重后的信號預加重減少低頻的環境噪聲，增強信號的高頻成分，以補償高頻分量在傳輸過程中的過大衰減；

S5：對預加重的后的聲音信號進行分幀操作，得到牛羊進食聲音幀Z＝[Z₁,Z₂,...,Z_k,...,Z_n]，其中，k＝1,2,...,n，n為每種狀態聲音幀數；

S6：提取每個聲音幀Z_k的12維的mfcc特征參數和12維一階差分mfcc特征參數，構成24維的特征向量ccc＝[o₁,o₁...o₂₄]；

S7：利用提取的特征參數ccc＝[o₁,o₁...o₂₄]，采用支持向量機方法進行訓練，分別對各種狀態下的聲音進行建模，形成模式庫C_i，其中i＝1,2,3，C_i表示第i種狀態下的聲音模式。

3.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述監管對象的生理狀況通過以下步驟分析：

S8：記錄聲音采集器采集的m秒監管對象聲音數據W₁；

S9：利用巴特沃茲帶通濾波器對聲音信號進行濾波，得到有效聲音信號W₁'；

S10：對濾波后的聲音W₁'進行歸一化處理得到歸一化后的聲音其中maxW₁'為樣本數據最大值；

S11：對歸一化后的聲音信號進行預加重處理，得到預加重后的信號

S12：對預加重的后的聲音信號進行分幀操作，得到牛羊進食聲音幀Z'＝[Z'₁,Z'₂,...,Z'_k,...,Z'_n]，其中，k＝1,2,...,n，n為每種狀態聲音幀數；

S13：提取每個聲音幀Z'_k的12維的mfcc特征參數和12維一階差分mfcc特征參數，構成24維的特征向量ccc₁＝[o₁,o₂...o₂₄]；

S14：提取n個聲音幀的樣本特征參數ccc₁,形成測試樣本ccc₁(k)＝[o₁,o₁,...o_1n]，其中，k＝1,2,...,n，n為每種狀態聲音幀數，采用支持向量機方法與已建成各種狀態下的聲音模式庫C_i進行比對，輸出比對結果。