[發明專利]一種齒鯨實時監測與判別方法及其系統

在審

• 申請號: 202110991031.8
• 申請日: 2021-08-26
• 公開（公告）號: CN113688276A
• 公開（公告）日: 2021-11-23
• 發明（設計）人: 宋忠長;張宇;傅偉杰;徐曉輝
• 申請（專利權）人: 廈門大學
• 主分類號: G06F16/61
• 分類號: G06F16/61;G06F16/65;G10L17/26
• 代理公司: 廈門原創專利事務所(普通合伙) 35101
• 代理人: 魏思凡

本發明涉及一種齒鯨實時監測與判別方法及其系統，包含以下步驟：數據庫建立步驟，錄制不同種類的齒鯨的原始聲吶信號，分析所述原始聲吶信號，建立原始聲吶信號與齒鯨種類相關聯的數據庫；對比判斷步驟，獲取并記錄采集聲吶信號，分析所述采集聲吶信號并與所述數據庫進行比對，判斷所述齒鯨的種類。本發明通過建立與齒鯨聲吶信號相關的數據庫，并關聯聲吶信號與齒鯨的品種，從而在后續的水域監測中，只要獲取水域中的聲吶信號即可快速、有效地判斷出齒鯨的品種。

技術領域

本發明涉及齒鯨判別領域，具體指有一種齒鯨實時監測與判別方法及其系統。

背景技術

小型或中型齒鯨，廣泛生活于世界各大洋，在內海及江河入海口附近的咸淡水中也有分布，個別種類見于內陸河流。海豚是常見的齒鯨。

海上漁業捕撈是人類重要的蛋白質來源，然漁業捕撈中經常會受到來自海豚的干擾與影響。海豚會追尋魚群，因此經常會被漁業捕撈作業中的漁網誤捕。已有的齒鯨野外判別主要依靠船只追蹤，進行拍照存儲與識別，從而進行種群判斷。船只調查需要利用望遠鏡實時觀察海面，等待齒鯨浮出水面，再進行追蹤，很大程度地限制了調查工作。

針對上述的現有技術存在的問題設計一種齒鯨實時監測與判別方法及其系統是本發明研究的目的。

發明內容

針對上述現有技術存在的問題，本發明在于提供一種齒鯨實時監測與判別方法及其系統，能夠有效解決上述現有技術存在的問題。

本發明的技術方案是：

一種齒鯨實時監測與判別方法，包含以下步驟：

數據庫建立步驟，錄制不同種類的齒鯨的原始聲吶信號，分析所述原始聲吶信號，建立原始聲吶信號與齒鯨種類相關聯的數據庫；

對比判斷步驟，獲取并記錄采集聲吶信號，分析所述采集聲吶信號并與所述數據庫進行比對，判斷所述齒鯨的種類。

進一步地，所述分析所述原始聲吶信號的具體方法為：

對所述原始聲吶信號進行峰值聲壓級計算，若所述原始聲吶信號大于第一峰值聲壓閾值，從所述原始聲吶信號截取待分析數據；

對所述待分析數據頻譜分析得到信號頻譜，獲取所述信號頻譜的峰值頻率，并以峰值頻率為基準從所述信號頻譜獲取第一分貝帶寬的頻率分布范圍和第二分貝帶寬的頻率分布范圍，獲取所述第一分貝帶寬的頻率分布范圍的頻帶寬度數值并定義為第一特征值，獲取所述第二分貝帶寬的頻率分布范圍的頻帶寬度數值并定義為第二特征值，定義所述峰值頻率為第三特征值；

對所述待分析數據進行時域能量積分得到能量累積分布，統計所述能量累積分布在第一能量范圍內的時間差▽T，定義所述▽T為第四特征值。

進一步地，所述第一峰值聲壓閾值為160dB～180dB，所述從所述原始聲吶信號截取待分析數據具體為：從所述原始聲吶信號截取其峰值對應的前后各70us～80us的數據作為待分析數據。

進一步地，所述以峰值頻率為基準從所述信號頻譜獲取第一分貝帶寬的頻率分布范圍和第二分貝帶寬的頻率分布范圍具體為：以峰值頻率為中心從所述信號頻譜獲取第一分貝帶寬的頻率分布范圍和第二分貝帶寬的頻率分布范圍，其中，所述第一分貝帶寬為-3分貝帶寬，第二分貝帶寬為-10分貝帶寬。

進一步地，所述第一能量范圍為2.5％-97.5％，統計所述能量累積分布在第一能量范圍內的時間差▽T具體為：獲取所述能量累積分布對應2.5％能量的時間點T₁和所述能量累積分布對應97.5％能量的時間點T₂，時間差▽T＝T₂-T₁。

進一步地，所述分析所述采集聲吶信號的具體方法和所述分析所述原始聲吶信號的具體方法相同。