基于語音識別技術(shù)的母豬咳嗽監(jiān)測系統(tǒng)研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、中國是世界上最大的豬肉生產(chǎn)國和消費(fèi)國，豬的健康直接關(guān)系到食品安全、人類健康以及環(huán)境污染等眾多問題。在生豬養(yǎng)殖過程中，母豬的健康養(yǎng)殖不僅關(guān)系到母豬自身的繁殖率和生產(chǎn)力，還關(guān)系到仔豬的出生和健康。
　　對于目前規(guī)?；?、集約化的生豬養(yǎng)殖方式而言，母豬的飼養(yǎng)密度大且福利差，加上不良的管理?xiàng)l件、空氣質(zhì)量等因素，會出現(xiàn)大量母豬患病甚至死亡的情況。其中呼吸系統(tǒng)疾病是母豬患病率較高的疫病，而咳嗽是其主要發(fā)病癥狀。在傳統(tǒng)養(yǎng)殖中對母豬包括咳嗽狀況在內(nèi)

2、的健康信息的獲取，主要是依靠飼養(yǎng)員連續(xù)觀察來實(shí)現(xiàn)的，人力負(fù)擔(dān)過重且主觀性強(qiáng)，容易出現(xiàn)因疏忽未能及時(shí)發(fā)現(xiàn)并處理患病母豬的情況。因此，實(shí)時(shí)準(zhǔn)確監(jiān)測母豬咳嗽狀態(tài)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并控制病情，對提升母豬健康程度和福利養(yǎng)殖水平具有現(xiàn)實(shí)意義。
　　隨著計(jì)算機(jī)及聲音處理技術(shù)的快速發(fā)展，語音識別技術(shù)已廣泛地應(yīng)用于禽畜福利養(yǎng)殖領(lǐng)域，由聲音信號獲取禽畜的成長及健康信息。本文結(jié)合母豬養(yǎng)殖生產(chǎn)中的實(shí)際需求，設(shè)計(jì)了一種基于語音識別技術(shù)的母豬咳嗽監(jiān)測系統(tǒng)，為母豬呼吸

3、系統(tǒng)疾病的早期診斷提供判斷依據(jù)。主要從以下幾個(gè)方面進(jìn)行了相關(guān)研究:
　　(1)研究基于無線多媒體傳感器網(wǎng)絡(luò)的母豬聲音樣本采集，并在現(xiàn)有豬舍條件的基礎(chǔ)上構(gòu)建聲音采集室，實(shí)現(xiàn)對母豬聲音樣本的采集。
　　(2)研究母豬聲音信號處理的基本過程，實(shí)現(xiàn)對母豬聲音樣本信號的濾波、分幀、端點(diǎn)檢測等操作，并對預(yù)處理后的母豬聲音信號進(jìn)行功率譜密度分析;設(shè)計(jì)了基于目標(biāo)優(yōu)化思想訓(xùn)練母豬聲音信號功率譜密度特征的算法;研究以改進(jìn)的模糊C均值聚類算法作為

4、核心的母豬咳嗽聲識別算法的設(shè)計(jì)，對采集到的母豬聲音樣本進(jìn)行識別。
　　(3)研究母豬咳嗽監(jiān)測系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，包括母豬咳嗽信息的獲取、WEB監(jiān)測平臺的開發(fā)和Android管理終端的開發(fā)，方便飼養(yǎng)員記錄、查詢、管理母豬相關(guān)信息。
　　試驗(yàn)在江蘇句容農(nóng)博園豬場進(jìn)行，選擇十頭距離預(yù)產(chǎn)期1周左右的二次雜交梅山母豬（5頭有明顯咳嗽癥狀，5頭正常）為試驗(yàn)對象。研究表明:能快速、穩(wěn)定、全自動地獲得母豬聲音樣本;獲得了有效的母豬咳嗽聲和尖叫