基于音频特性的雏禽性别识别方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种雏禽性别识别装置和识别方法，属于生物技术领域。本发明专利技术所采用的技术方案为，首先对雏禽的音频进行分析，找出雄性雏禽和雌性雏禽的音频差异和各自频率范围；然后根据所得音频差异和频率范围构造雄雌两个带通滤波器分别用来滤出雄雌性雏禽的特征频率；对要分选的雏禽逐一进行音频采集，并用所构造的两个滤波器进行并行分析，当若仍有雄雏禽的音频特征的为雄雏禽，当若仍有雌雏禽的音频特征的为雌雏禽。采用本发明专利技术识别雏禽性别简单快捷，便于雄性雏禽和雌性雏禽性别识别和自动分选，在禽类养殖市场上有着广泛的应用前景。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及雏禽性别识别方法和装置，尤其是基于声音的一种电子式的 雏禽性别识别方法及其使用该方法的装置。技术背景由于雏禽的性别特征很不明显，凭雏禽的性别特征进行分辨性别基本不 可能。虽然目前关于雏禽的性别识别方法很多，主要通过如雏禽的肛门、雏 禽的动作或者其他体征特征等方法来分辨雏禽，但是这些方法需人亲自参与， 工作效率低，且难于应用于雏禽雄雌自动分选技术。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术中的上述缺陷，提供一种雏禽性别识别方法，即通 过雏禽的声音特征(即音频特征)来进行区别雏禽性别。本专利技术解决上述技术问题采用的技术方案是提取雄性雏禽特征频率Fm 和雌性雏禽特征频率Fw，根据上述频率分别构造中心频率分别为Fm， Fw的雄 性雏禽带通滤波器Lm、雌性雏禽带通滤波器Lw，且两者带宽不重叠。声音 采集卡采集雏禽声音数据，送入杂音滤除模块把外界躁声和雏禽共频信号滤 除掉后送入带通滤波器，雏禽性别识别模块根据通过性雏禽带通滤波器Lm 和雌性雏禽带通滤波器Lw的信号判定是雄性雏禽还是雌性雏禽发出的声音； 然后将判定结果送到控制模块，控制模块将识别结果送出显示，控制筛选模 块把对要分选的雏禽逐一识别选出，通过计数模块分别对选出雄性雏禽计 数。提取雄、雌性雏禽特征频率的方法具体包括采样雄、雌性雏禽两类样本的频率，统计出两类样本各自的频率，再统计两类样本共同的共性频率， 从两类样本各自的频率中消除两类样本共同的共性频率，在从中选取雄、雌雏禽前后频率距离均大于10Hz的频率作为雄、雌雏禽特征频率。本专利技术还设计了一种基于声音的雏禽性别识别装置，包括刺激与声音采 集模块、杂音滤除模块、雏禽性别识别模块、控制模块和筛选模块；其特征 在于，声音采集模块中声音传感器采集雏禽声音采集室中雏禽发出的声音信 号，由模/数转换器转换为数字信号输出，杂音滤除模块滤除声音采集模块 输出信号中的躁声和雏禽共频信号送入雏禽性别识别模块，雏禽性别识别模 块根据通过其雄性雏禽带通滤波器Lm和雌性雏禽带通滤波器Lw的信号判定 是雄性雏禽还是雌性雏禽发出的声音，控制模块将雏禽性别识别模块的输出 送入筛选模块进行筛选分类。雄性雏禽带通滤波器的中心频率为雄性雏禽特 征频率，和雌性雏禽带通滤波器的中心频率为雌性雏禽特征频率。采用本专利技术使得雄性雏禽和雌性雏禽性别识别简单快捷，测量结果准确且便于雄性雏禽和雌性雏禽性别识别和自动分选，在禽类养殖市场上有着广泛的应用前景。附图说明图1为本专利技术雄雌雏禽特征频率分析和提取示意图。 图2为本专利技术装置功能模块结构示意图。具体实施方式以下针对附图和具体实施例对本专利技术的实施作进一步具体描述。 图2为本专利技术装置功能模块结构示意图。本装置由刺激与声音采集模块, 杂音滤除模块，雏禽性别识别模块，筛选模块，计数模块和控制模块等组 成。这些模块可全部在雏禽声音采集室中实现，雏禽声音采集室受力结构和板材采用金属材料、木材或硬性塑性材料组成，里衬采用柔性的隔音材料； 刺激器采用光剌激(强光闪烁几次)或机械刺激(机械抖动)；声音采集模 块由声音传感器、滤波电路、放大电路和A/D转换电路组成，用来采集雏禽 声音数据；杂音滤除模块是嵌入在主控芯片的软件模块，是一个带通数字滤 波器、高低截止频率分别为(max(Fm,Fw)+50)Hz和(min(Fm，Fw)-50)Hz;雏禽 性别识别模块，是嵌入在主控芯片的软件模块，主要包括雄性雏禽带通滤波 器Lm和雌性雏禽带通滤波器Lw，其中心频率分别为Fm， Fw，雏禽性别识别模 块把杂音滤除模块送过来的数据分别用两个带通数字滤波器Lm和Lw滤波。 雏禽性别识别设备的声音采集模块由声音传感器、滤波电路、放大电路 和A/D转换电路组成。声音传感器采集雏禽声音采集室中雏禽发出的声音信 号；滤波电路滤出噪音后，送入放大电路进行放大后经A/D转换电路转换为 数字信号输出。声音采集卡可采用12位以上的AD转换器件和DSP5000系列、ARM9. 0或 16位以上的凌阳单片机作为主控芯片。把采集到的数据经过数据传送电路传 送到PC机里保存。雏禽性别识别设备的杂音滤除模块，是嵌入在主控芯片的 软件模块，是一个带通数字滤波器、高低截止频率分别为(max(Fm,Fw)+50)Hz 和(min(Fm,Fw)-50)Hz。雏禽性别识别模块，是嵌入在主控芯片的软件模块， 主要由两个带通数字滤波器Lm(雄性雏禽带通滤波器)和Lw(雌性雏禽带通滤 波器)，其中心频率分别为Fm， Fw，且两者带宽不重叠。通过声音数据采集模块把放在雏禽声音采集室的待检雏禽声音采集出来 送到杂音滤除模块中，经杂音滤除模块把外界躁声和雏禽共频信号滤除掉后 送到雏禽性别识别模块中，性别识别模块根据送过来的数据经带通滤波器Ll 和L2的后结果来判定是雄性雏禽还是雌性雏禽,然后把判定结果送到控制模块，控制筛选模块根据性别识别模块的输出逐一识别选出雄性、雌性雏禽,通 过计数模块分别对选出雏禽计数。性别识别模块中若仅检出雄性雏禽的特征频率，则向控制模块发送雄性信号(M信号)，若仅检出雌性雏禽的特征频率，则向控制模块发送雌性信号(W 信号)，若同时检出雄性和雌性雏禽的特征频率，则先向控制模块发出重置信 号(REAET信号)信号；若连续三次同时检出雄性和雌性雏禽的特征频率,则 向控制模块发送错误信号(ERROR信号)；控制模块根据雏禽性别识别模块发 来的雄性信号(M信号)或雌性信号(W信号)驱动显示模块，在显示屏上显 示雏禽性别识别结果，同时驱动筛选模块进行筛选，驱动计数模块分别对选 出雄雏禽计数和统计；筛选模块实现雄雌性雏禽机械筛选，分别把雄雌性雏 禽从方向不同的两个门上把驱赶出去；计数模块实现雄雌性雏禽计数和统计。 图1为本专利技术雄雌雏禽特征频率分析和提取示意图。计算机和声音采集 卡反复多次(至少各不小于50份)采集雄雌雏禽声音样本数据进行音频分析， 提取雄性雏禽和雌性雏禽的特征频率分别为Fm(雄性雏禽特征频率)和Fw(性 雏禽特征频率)。具体包括以下步骤，采用快速富立叶变换计算各样本数据的 频率成分，并按从小到大的顺序排列；然后对雄雏禽各样本数据依此进行比较 分析，统计出所有雄雏禽各样本数据的共性频率，对雌雏禽各样本数据依此进 行比较分析，统计出所有雌雏禽各样本数据的共性频率；然后对雄雏禽各样本 数据的共性频率和雌雏禽各样本数据的共性频率一一 比较，得出雄雌雏禽样本 共性频率统计 ，从雄雏禽各样本数据的共性频率去除雄雌雏禽样本共性频率得 出雄雏禽的特征频率Fm，从雌雏禽各样本数据的共性频率去除雄雌雏禽样本共 性频率得出雌雏禽的特征频率Fw;最后对雄雌雏禽前后频率距离统计，选取前 后频率距离均大于10Hz的频率作为雏禽性别识别用的特征频率。然后根据特征频率构造两个带通滤波器Lm(雄性雏禽带通滤波器)和Lw(雌性雏禽带通滤 波器)，其中心频率分别为Fm，Fw,作为雏禽性别识别模块的核心。所述频率距 离是指雄(或雌)雏禽的一特征频率与雌(或雄)雏禽的特征频率前后值最近 相临的两频率之差的绝对值，单位为Hz。 雄雌雏禽特征频率获取具体方法如下(1) 计算雄雌声音的采样数据(样本大于100，雄雌两类样本数均大于 等于50)的频率，得到雄雌两类样本频率序列分别为Sm[im本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于声音的雏禽性别识别方法，其特征在于，该方法包括步骤：　　　　根据所采集雌雄雏禽声音数据样本，提取雄性雏禽特征频率Ｆｍ和雌性雏禽特征频率Ｆｗ，并根据上述频率分别构造中心频率分别为Ｆｍ，Ｆｗ的雄性雏禽带通滤波器Ｌｍ、雌性雏禽带通滤波器Ｌｗ，且两者带宽不重叠；　　　　用声音采集卡采集雏禽声音数据，送入杂音滤除模块把躁声和雏禽共频信号滤除掉后分别通过上述两个带通滤波器进行滤波；　　　　根据通过雄性雏禽带通滤波器Ｌｍ和雌性雏禽带通滤波器Ｌｗ的信号来判断雄性雏禽和雌性雏禽，通过上述带通滤波器后仍有雌性雏禽的特征频率雌雏禽，仍有雄雏禽的音频特征的为雄雏禽。

【技术特征摘要】
1.一种基于声音的雏禽性别识别方法，其特征在于，该方法包括步骤根据所采集雌雄雏禽声音数据样本，提取雄性雏禽特征频率Fm和雌性雏禽特征频率Fw，并根据上述频率分别构造中心频率分别为Fm，Fw的雄性雏禽带通滤波器Lm、雌性雏禽带通滤波器Lw，且两者带宽不重叠；用声音采集卡采集雏禽声音数据，送入杂音滤除模块把躁声和雏禽共频信号滤除掉后分别通过上述两个带通滤波器进行滤波；根据通过雄性雏禽带通滤波器Lm和雌性雏禽带通滤波器Lw的信号来判断雄性雏禽和雌性雏禽，通过上述带通滤波器后仍有雌性雏禽的特征频率雌雏禽，仍有雄雏禽的音频特征的为雄雏禽。2. 根据权利要求1所述的雏禽性别识别方法，其特征在于，提取雄、雌性雏 禽特征频率的方法具体包括采样雄、雌性雏禽两类样本的频率，统计出两 类样本各自的频率，再统计两类样本共同的共性频率，从两类样本各自的频 率中消除两类样本共同的共性频率，在从中选取雄、雌雏禽前后...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁亦龙，谢永芳，曾垂省，舒坤贤，魏进民，向凌海，张继承，
申请(专利权)人：重庆邮电大学，
类型：发明
国别省市：85[中国|重庆]