[发明专利]基于波谱特征鉴定蛙类个体信息的方法

说明书

技术领域

本发明涉及物种鉴别技术，具体涉及一种蛙类个体信息鉴别技术。

背景技术

自然界中，蛙类可以通过其发出不同的鸣叫来进行声学通讯，其鸣叫传递着丰富的信息，包括物种识别、繁殖状态、所处位置、吸引和选择异性配偶以及个体大小等信息，不同种的蛙类鸣叫具有其叫声的特殊性。通过对不同蛙类的识别，有利于人们在野外环境中识别不同种类的蛙，也是观测蛙类种群的丰富度，追寻其踪迹的主要线索之一，具有现实的和实际的需求。

目前，蛙类的鸣叫分析主要是依赖人工识别。主观意识较强，尚缺乏合适的方法和标准。

发明内容

本发明所解决的技术问题在于提供一种基于波谱特征鉴定蛙类个体信息的方法，能根据野外环境采集到的蛙类声音数据，鉴定和输出蛙类的个体信息，能够为蛙类种群丰富度研究、个体踪迹研究提供准确的参考数据。

为解决上述技术问题，本发明的基于波谱特征鉴定蛙类个体信息的方法，包括以下步骤：

步骤一：建立特征库；

A、将采集到的模式蛙类的鸣叫信号特征进行噪音消除；

B、将降噪后的蛙类鸣叫，根据蛙的鸣叫时间分割成多个鸣叫音片段；

C、对鸣叫音片段进行MFCC处理，提取波谱特征值； 

根据被测蛙种的类别多少，重复步骤A到步骤C，建立蛙类鸣叫特征库；所述的特征库中，每个被测蛙种对应有至少一条记录；每条记录中，包含样本波谱特征值，每一个波谱特征值表征了其所对应的对象种类；

步骤二：处理被测数据；

将需要识别的鸣叫经降噪、分割提取为被测数据，获取被测数据的波谱特征值；

步骤三：判定步骤；

通过HMM计算被测数据和特征库里面物种的相似程度，输出最相似的一种蛙类的名字名称及其波谱特征值。

优选的，还包括：

步骤四：将步骤三被实证正确的测试数据增补到特征库中。

优选的，所述的步骤三中，被测数据与特征库中的所有记录进行比对，标记特征库中与被测数据相符合的所有记录，被标记的所有记录中出现频率最高的属性被判定为与被测数据相符合的属性。

优选的，所述的特征库的记录中，每一个波谱特征值还表征了其对应的个体大小特征、个体健康状态特征；所述的步骤三中，先判定蛙种，再判定被测对象个体大小特征、个体健康状态特征。

优选的，所述的特征库的记录中，每一个波谱特征值还表征了其对应的性别信息；所述的步骤三中，还包括判定被测对象性别特征的步骤。

优选的，所述的特征库的记录中，每一个波谱特征值还表征了其对应的生殖状态信息；所述的步骤三中，还包括判定被测对象生殖状态的步骤。

优选的，所述的步骤三中，被测数据仅与特征库中的性别为雄性的记录进行比对。

优选的，所述的特征库的记录中，每一个雄性个体对应一个唯一的个体编号，所述的判定步骤中，还包含个体判定步骤。

附图说明

图1 是本发明的基于波谱特征鉴定蛙类个体信息的方法的识别过程流程图；

图2 是特征库中某一健康的较大个体的雄性繁殖期的黑斑蛙鸣叫声的一个完整脉冲的波谱图；

图3 是特征库中某一健康的较大个体的雄性繁殖期的黑斑蛙鸣叫声的一个完整脉冲的倒谱图；

图4 是特征库中某一健康的较大个体的雄性繁殖期的黑斑蛙鸣叫声的一个完整脉冲的频谱图；

图5 是特征库中某一健康的较大个体的雄性繁殖期的牛蛙鸣叫声的一个完整脉冲的波谱图；

图6 是特征库中某一健康的较大个体的雄性繁殖期的牛蛙鸣叫声的一个完整脉冲的倒谱图；

图7 是特征库中某一健康的较大个体的雄性繁殖期的牛蛙鸣叫声的一个完整脉冲的频谱图。

具体实施方式

实施例一

本实施例可以根据采集到的来源已知的声音数据，鉴别和输出被测声音所属对象的种类信息。

本实施例包括以下步骤：

步骤一：建立特征库；

A、将采集到的模式蛙类的鸣叫信号特征进行噪音消除；

B、将降噪后的蛙类鸣叫，根据蛙的鸣叫时间分割成多个鸣叫音片段；

C、对鸣叫音片段进行MFCC处理，提取波谱特征值； 

如此反复重复步骤A到步骤C，建立蛙类鸣叫特征库；所述的特征库的记录中，包含样本波谱特征值，每一个波谱特征值表征了其所对应的对象种类。

步骤二：将需要识别的鸣叫做相同的处理以获取波谱特征值；所获取的数据称为被测数据。