本发明专利技术公开了一种基于声音事件检测的鸟声采集处理方法及系统，包括：通过单通道传声器实时采集声音信号；对声音信号进行声音活动检测，得到声音活动检测结果；根据声音活动检测结果对所述声音信号进行声音事件检测，得到声音事件检测结果；根据声音事件检测结果唤起主控处理器控制传声器阵列中各个通道的传声器和各个传感器，采集第一数据；对第一数据中的第一鸟声数据进行无损压缩，并根据时延计算鸟声到达角度，得到压缩的目标鸟声数据和鸟声方向。本发明专利技术实施例基于声音活动检测和声音事件检测，无需人员长时间驻留与手动操作，在检测到目标鸟声时自动触发录音程序，提高采集音频的有效性，可广泛应用于声学监测技术领域。可广泛应用于声学监测技术领域。可广泛应用于声学监测技术领域。
【技术实现步骤摘要】
一种基于声音事件检测的鸟声采集处理方法及系统
[0001]本专利技术涉及声学监测
，尤其涉及一种基于声音事件检测的鸟声采集处理方法及系统。
技术介绍
[0002]鸟类是生态环境健康状况的重要指示物种，对鸟类的监测日益受到重视。现有的鸟类监测方法主要还是人工调查法，但存在效率低、时空覆盖面小、人对鸟类存在影响等问题。采用技术方式如卫星遥感、红外相机等能较好地改善这些问题。但鸟类经常隐藏树林、植被中，通过卫星遥感难以发现，且成本高。红外相机也难以监测到被遮挡及高处的鸟类，主要用于地面上活动的鸟类。由于鸟类一般都会主动发出鸣声，声波的传播不受视线影响，传播距离远，因而近年来被动声学监测已成为一种新兴的鸟类监测方式。这种方式是非侵入式的，对鸟类无影响，且具有成本效应，是现有鸟类监测方式的有益补充。目前被动声学监测中的录音设备通常为单通道和双声道，按设定的录音时间采集声音数据，并将数据存储到SD卡中或通过4G/LoRa等方式远程无线传输到服务器，其中，LoRa是一种长距离低功耗射频通信技术。这种数据采集方式存在几点不足：(1)无法根据所采集的声音数据计算鸟声方向；(2)没有采集声音数据时的温湿度数据；(3)鸟发出鸣声时并未录音，或所采集的声音数据中不包含鸟声，采集的是无效录音数据；(4)没有信息显示终端。
技术实现思路
[0003]本专利技术旨在解决上述被动声学监测中的鸟声采集处理存在的技术问题。为此，本专利技术提出一种准确、高效的基于声音事件检测的鸟声采集方法及系统。
[0004]一方面，本专利技术实施例提供了一种基于声音事件检测的鸟声采集处理方法，包括：
[0005]通过单通道传声器实时采集声音信号；其中，所述单通道传声器是传声器阵列中的一个传声器；
[0006]对所述声音信号进行声音活动检测，得到声音活动检测结果；
[0007]根据所述声音活动检测结果对所述声音信号进行声音事件检测，得到声音事件检测结果；
[0008]根据所述声音事件检测结果唤起主控处理器控制所述传声器阵列中各个通道的传声器和各个传感器，采集第一数据；其中，所述第一数据包括第一鸟声数据、温湿度数据、经纬度和时间数据；
[0009]对所述第一数据中的所述第一鸟声数据进行无损压缩，并根据时延计算鸟声到达角度，得到压缩的目标鸟声数据和鸟声方向。
[0010]可选地，所述通过单通道传声器实时采集声音信号，包括：
[0011]在传声器阵列中确定其中一个传声器作为单通道传声器，用于采集声音信号。
[0012]可选地，所述对所述声音信号进行声音活动检测，得到声音活动检测结果，包括：
[0013]按照预设的窗口长度，将声音信号片段切分为若干个短时帧；
[0014]计算每个所述短时帧的能量值，得到短时能量；
[0015]根据所述短时帧内相邻样本之间的正负交叉次数，计算得到短时过零率；
[0016]根据应用场景和声音信号特性，配置短时能量阈值和过零率阈值；
[0017]当所述短时能量大于所述短时能量阈值，并且所述短时过零率小于所述过零率阈值，则判定所述短时帧为有声音帧；
[0018]当若干个连续的短时帧为有声音帧，则判定所述声音信号片段为有声音片段。
[0019]可选地，所述根据所述声音活动检测结果对所述声音信号进行声音事件检测，得到声音事件检测结果，包括：
[0020]采用梅尔频谱图提取声音信号的声音特征；
[0021]将所述声音特征输入预先训练的声音事件检测模型进行鸟声识别，得到声音事件检测结果。
[0022]可选地，所述根据所述声音事件检测结果唤起主控处理器控制所述传声器阵列中各个通道的传声器和传感器采集第一数据，包括：
[0023]当所述声音检测结果为存在鸟声时，唤起主控处理器控制所述传声器阵列中各个通道的传声器和各个传感器进行数据采集；
[0024]获取所述传声器阵列采集的声音数据；
[0025]获取当前环境下的温湿度数据；
[0026]获取经纬度和时间数据。
[0027]可选地，所述对所述第一数据中的所述声音数据进行无损压缩，并根据时延计算鸟声到达角度，得到压缩的目标鸟声数据和鸟声方向，包括：
[0028]对所述第一数据中的第一鸟声数据进行压缩处理，得到目标鸟声数据；
[0029]根据所述第一数据中的所述第一鸟声数据，通过广义互相关
‑
相位加权变换算法计算各个通道时延，结合所述第一数据中的温度数据计算出鸟声方向。
[0030]可选地，所述方法还包括：
[0031]根据所述目标鸟声数据、鸟声方向数据、温湿度数据、经纬度和时间数据，确定采集点的鸟类监测信息；
[0032]将所述鸟类监测信息发送到用户终端进行显示。
[0033]另一方面，本专利技术实施例还提供了一种基于声音事件检测的鸟声采集处理系统，包括：
[0034]声音信号采集模块，用于通过单通道传声器实时采集声音信号；其中，所述单通道传声器是传声器阵列中的一个传声器；
[0035]声音活动检测模块，用于对所述声音信号进行声音活动检测，得到声音活动检测结果；
[0036]声音事件检测模块，用于根据所述声音活动检测结果进行声音事件检测，得到声音事件检测结果；
[0037]所述声音活动检测模块与所述声音事件检测模块在本系统中由低功耗处理器完成。
[0038]数据采集模块，用于根据所述声音事件检测结果唤起主控处理器控制所述传声器阵列中各个通道的传声器和各个传感器，采集第一数据；其中，所述第一数据包括第一鸟声
数据、温湿度数据经纬度和时间数据；
[0039]数据处理模块，用于对所述第一数据中的所述第一鸟声数据进行无损压缩，并根据时延计算鸟声到达角度，得到压缩的目标鸟声数据和鸟声方向第一数据。
[0040]数据处理模块还可以用于：将目标鸟声数据、鸟声方向数据、温湿度数据、经纬度和时间数据通过网络传输给服务器。
[0041]所述数据采集模块和数据处理模块在本系统中由主控处理器完成。
[0042]另一方面，本专利技术实施例还提供了一种电子设备，包括：处理器以及存储器；存储器用于存储程序；处理器执行程序实现如上所述的方法。
[0043]另一方面，本专利技术实施例还提供了一种计算机存储介质，其中存储有处理器可执行的程序，处理器可执行的程序在由处理器执行时用于实现如上所述的方法。
[0044]本专利技术实施例具有如下有益效果：通过单通道传声器实时采集声音信号；其中，所述单通道传声器是传声器阵列中的一个传声器；对所述声音信号进行声音活动检测，得到声音活动检测结果；根据所述声音活动检测结果进行声音事件检测，得到声音事件检测结果；根据所述声音事件检测结果唤起主控处理器控制所述传声器阵列中各个通道的传声器和各个传感器，采集第一数据；其中，所述第一数据包括声音数据、温湿度数据、经纬度和时间数据；对所述第一数据中的所述第一鸟声数据进行无损本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于声音事件检测的鸟声采集处理方法，其特征在于，包括：通过单通道传声器实时采集声音信号；其中，所述单通道传声器是传声器阵列中的一个传声器；对所述声音信号进行声音活动检测，得到声音活动检测结果；根据所述声音活动检测结果对所述声音信号进行声音事件检测，得到声音事件检测结果；根据所述声音事件检测结果唤起主控处理器控制所述传声器阵列中各个通道的传声器和各个传感器，采集第一数据；其中，所述第一数据包括第一鸟声数据、温湿度数据、经纬度和时间数据；对所述第一数据中的所述第一鸟声数据进行无损压缩，并根据时延计算鸟声到达角度，得到压缩的目标鸟声数据和鸟声方向。2.根据权利要求1所述的一种基于声音事件检测的鸟声采集处理方法，其特征在于，所述通过单通道传声器实时采集声音信号，包括：在传声器阵列中确定其中一个传声器作为单通道传声器，用于采集声音信号。3.根据权利要求1所述的一种基于声音事件检测的鸟声采集处理方法，其特征在于，所述对所述声音信号进行声音活动检测，得到声音活动检测结果，包括：按照预设的窗口长度，将声音信号片段切分为若干个短时帧；计算每个所述短时帧的能量值，得到短时能量；根据所述短时帧内相邻样本之间的正负交叉次数，计算得到短时过零率；根据应用场景和声音信号特性，配置短时能量阈值和过零率阈值；当所述短时能量大于所述短时能量阈值，并且所述短时过零率小于所述过零率阈值，则判定所述短时帧为有声音帧；当若干个连续的短时帧为有声音帧，则判定所述声音信号片段为有声音片段。4.根据权利要求1所述的一种基于声音事件检测的鸟声采集处理方法，其特征在于，所述根据所述声音活动检测结果对所述声音信号进行声音事件检测，得到声音事件检测结果，包括：采用梅尔频谱图提取声音信号的声音特征；将所述声音特征输入预先训练的声音事件检测模型进行声音事件检测，得到声音事件检测结果。5.根据权利要求1所述的一种基于声音事件检测的鸟声采集处理方法，其特征在于，所述根据所述声音事件检测结果唤起主控处理器控制所述传声器阵列中各个通道的传声器和传感器采集第一数据，包括：当所述声音事件检测结果为存在鸟声时，...
【专利技术属性】
技术研发人员：张承云，阮泰淇，高星辉，
申请(专利权)人：广州大学，
类型：发明
国别省市：
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