[发明专利]基于声学检测的虾养殖智能投料方法及系统

权利要求书

1.一种基于声学检测的虾养殖智能投料方法，其特征在于，包括以下步骤：

采集投料后的环境声学信号；

依据所述环境声学信号，检测得到虾进食声信号；

依据所述虾进食声信号提取有效的进食声信号区间及其进食数量；

依据所述进食声信号区间及其进食数量与进食声饥饿度阈值的比较结果，得到饥饿度；

所述依据所述进食声信号区间及其进食数量与进食声饥饿度阈值的比较结果，得到饥饿度，包括：

依据不同饥饿时长对应的虾进食声信号，建立饥饿度与进食声饥饿度阈值的对应关系；

依据所述对应关系判断所述进食声信号区间及其进食数量所对应的进食声饥饿度阈值，确定饥饿度；

其中，依据不同饥饿时长对应的虾进食声信号，建立饥饿度与进食声饥饿度阈值的对应关系包括：

根据未进食时长将饥饿度划分为N种状态，获取在每种状态下分别进行M次投料、进行L组实验得到的进食信号数量，根据以下公式计算平均饥饿度阈值：

其中，i为饥饿度，j为投料次数，H_ij(n)为第n次实验的进食信号数量，P为虾的数量。

2.如权利要求1所述的一种基于声学检测的虾养殖智能投料方法，其特征在于，通过声学换能器阵列被动采集得到所述环境声学信号。

3.如权利要求1所述的一种基于声学检测的虾养殖智能投料方法，其特征在于，所述依据所述环境声学信号，检测得到虾进食声信号，包括：

采集标准虾进食声信号；

依据所述标准虾进食声信号，建立虾进食声标准特征库；

将采集到的环境声学信号与所述特征库中的标准虾进食声信号进行识别计算，获取虾进食声信号。

4.如权利要求2所述的一种基于声学检测的虾养殖智能投料方法，其特征在于，所述依据所述虾进食声信号提取有效的进食声信号区间及其进食数量，包括：

将所述虾进食声信号进行分窗，获取分窗信号；

计算各个分窗信号的短时平均能量和短时平均过零率；

逐窗根据两级阈值方式进行比较，根据声学换能器阵列的阵元数量确定有效的进食声信号区间及其进食数量。

5.如权利要求2所述的一种基于声学检测的虾养殖智能投料方法，其特征在于，还包括：

对所述虾进食声信号进行区域定位计算，得出虾群分布。

6.如权利要求5所述的一种基于声学检测的虾养殖智能投料方法，其特征在于，所述对所述虾进食声信号进行区域定位计算，得出虾群分布，包括：

计算声学换能器阵列中各个阵元对应的虾进食生信号的短时能量权重；

将所述短时能量权重和对应阵元的布放位置进行加权计算，得出虾群分布。

7.一种基于声学检测的虾养殖智能投料系统，其特征在于，包括：

声学换能器阵列，用于采集投料后的环境声学信号；

特征识别模块，用于依据所述环境声学信号，检测得到虾进食声信号；

提取模块，用于依据所述虾进食声信号提取有效的进食声信号区间及其进食数量；

饥饿度计算模块，用于依据所述进食声信号区间及其进食数量与进食声饥饿度阈值的比较结果，得到饥饿度；

所述饥饿度计算模块，包括：

阈值建立单元，用于依据不同饥饿时长对应的虾进食声信号，建立饥饿度与进食声饥饿度阈值的对应关系；

饥饿度确定单元，用于依据所述对应关系判断所述进食声信号区间及其进食数量所对应的进食声饥饿度阈值，确定饥饿度；

所述阈值建立单元用于：

根据未进食时长将饥饿度划分为N种状态，获取在每种状态下分别进行M次投料、进行L组实验得到的进食信号数量，根据以下公式计算平均饥饿度阈值：

其中，i为饥饿度，j为投料次数，H_ij(n)为第n次实验的进食信号数量，P为虾的数量。