基于動物叫聲的物種識別技術(shù)的研究.pdf

1、隨著近年來人為的濫捕、亂伐及污染等，使野生動物的數(shù)量大幅下降，保護(hù)野生動物的呼聲也在不斷提高。但在日常生活中，人們通常只能聽見動物的叫聲而看不見它們，為物種保護(hù)帶來了困難。因此，基于動物叫聲的物種識別技術(shù)的研究對保護(hù)和測定當(dāng)?shù)氐奈锓N有著實(shí)際的意義，同時對生物研究和環(huán)境監(jiān)測也有著重要的意義。動物一般通過叫聲與同一物種的其它成員進(jìn)行交流，因而基于動物叫聲的物種識別是有一定事實(shí)基礎(chǔ)的。分類學(xué)家通過研究，已把動物的叫聲信號作為物種分類的一種指標(biāo)

2、。因此，基于動物叫聲的物種識別技術(shù)將成為生物特征識別領(lǐng)域的一個熱點(diǎn)問題。
　　本文通過對現(xiàn)有聲音識別技術(shù)進(jìn)行研究，在掌握識別原理與系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)之上，對其進(jìn)行借鑒和改進(jìn)，然后將這些技術(shù)應(yīng)用于動物叫聲物種識別中，作為實(shí)現(xiàn)基于動物叫聲的物種識別系統(tǒng)的理論基礎(chǔ)。
　　小波分析是近年來出現(xiàn)的新的時頻局部化分析方法，具有其它方法無可比擬的諸多優(yōu)點(diǎn)，能夠更精細(xì)地描述聲音信號，捕獲其中重要的非平穩(wěn)信息。因此，本文主要對小波分析理論在動物叫

3、聲物種識別中的應(yīng)用進(jìn)行了研究。主要內(nèi)容如下：
　　(1)研究了基于靜態(tài)離散小波變換的對叫聲信號進(jìn)行去噪的原理，提出了一種新的去噪方法，并探討了此方法的去噪效果及其在動物叫聲物種識別系統(tǒng)中的具體應(yīng)用;
　　(2)討論了基于小波變換的端點(diǎn)檢測方法。對通過小波變換后的低中頻信號進(jìn)行端點(diǎn)檢測，不但可以去除高斯噪聲對檢測效果的影響，而且可以去除高頻脈沖噪聲對系統(tǒng)的影響;
　　(3)通過對叫聲信號中不同頻段信號的重要程度進(jìn)行分析，

4、以及對現(xiàn)有參數(shù)在動物叫聲物種識別系統(tǒng)中所存在的問題的討論，本文提出了基于小波變換和MFCC參數(shù)的小波Mel倒譜參數(shù)，即WTMFCC參數(shù)。此特征參數(shù)具有很好的靈活性和魯棒性，更適合對動物叫聲信號進(jìn)行特征提取。
　　在此基礎(chǔ)之上，本文采用MATLAB語言，建立了基于動物叫聲的物種識別系統(tǒng)的實(shí)驗平臺。通過測試表明，本系統(tǒng)可以很好地實(shí)現(xiàn)通過動物叫聲進(jìn)行物種識別的功能，獲得了令人滿意的識別效果。
　　本文通過對基于動物叫聲的物種識別系