阅读说明：本技术 基于声频识别技术的鱼类鱼鳔异常检测方法及设备 (Fish swim bladder abnormality detection method and device based on audio recognition technology ) 是由 蔡卫明 庞海通 马龙华 赵祥红 于 2019-10-30 设计创作，主要内容包括：本申请涉及一种基于声频识别技术的鱼类鱼鳔异常检测方法,包括：获取待测试鱼声频信号,将待测试鱼声频信号与预先构建的鱼类声频信息库中的异常声频信号进行对比,若异常声频信号中存在与待测试鱼所发出的声频信号一致的声频信号,则确定待测试鱼的鱼鳔异常；其中,鱼类声频信息库中包括异常声频信号。本申请中,通过待测试鱼的声频信号来判断待测试鱼类的鱼鳔是否出现异常,不需要人工对待测试鱼类进行检查,从而避免了在鱼类生长过程中引入外界应激因子,在不影响鱼类正常健康生长的同时还完成了对待测试鱼类的鱼鳔的检查。(The application relates to an fish swim bladder abnormality detection method based on an audio frequency identification technology, which comprises the steps of obtaining an audio frequency signal of fish to be detected, comparing the audio frequency signal of the fish to be detected with an abnormal audio frequency signal in a fish audio frequency information library constructed in advance, and determining that swim bladders of the fish to be detected are abnormal if the abnormal audio frequency signal has an audio frequency signal caused by an audio frequency signal sent by the fish to be detected, wherein the fish audio frequency information library comprises the abnormal audio frequency signal.)

基于声频识别技术的鱼类鱼鳔异常检测方法及设备

技术领域

本申请涉及鱼类健康检测技术领域，尤其涉及一种基于声频识别技术的鱼类鱼鳔异常检测方法及设备。

背景技术

自从人工育苗技术取得突破性发展以来，国内鱼类养殖的规模和热度逐渐增加，如何确保养殖环境中鱼类的健康生长以及怎样实现对养殖鱼类的健康监测日益成为鱼类养殖产业的重要关注点。

现有技术中，养殖鱼类的鱼鳔异常主要通过人工取样观察的方法进行检测。但这种方法不易实现对鱼鳔异常膨大病害的早期发现。此外，在人工取样观察的过程中，会引入外界应激因子，使鱼类产生过强或者过长的应激反应，给鱼类自身带来严重的伤害，例如繁殖率下降、免疫力低下、死亡率上升等等，从而影响鱼类的正常健康生长。

发明内容

为至少在一定程度上克服相关技术中存在的问题，本申请提供一种基于声频识别技术的鱼类鱼鳔异常检测方法及设备。

本申请的方案如下：

根据本申请实施例的第一方面，提供一种基于声频识别技术的鱼类鱼鳔异常检测方法，包括：

获取待测试鱼所发出的声频信号；

将所述待测试鱼所发出的声频信号与预先构建的鱼类声频信息库中的异常声频信号进行对比；所述鱼类声频信息库中包括所述异常声频信号；

若所述异常声频信号中存在与所述待测试鱼所发出的声频信号一致的声频信号，则确定所述待测试鱼的鱼鳔异常。

优选的，在本申请一种可实现的方式中，所述获取待测试鱼声频信号，包括：

接收测试水域中水听器采集的声频信号；所述测试水域中设置有水听器且养殖有所述待测试鱼；

对所述水听器采集的声频信号进行处理得到所述待测试鱼所发出的声频信号。

优选的，在本申请一种可实现的方式中，所述水听器均匀设置在所述测试水域中，以使所述水听器的检测范围覆盖所述测试水域。

优选的，在本申请一种可实现的方式中，所述接收测试水域中的水听器采集的所述待测试鱼声频信号，包括：

接收测试水域中水听器一个周期内采集的声频信号。

优选的，在本申请一种可实现的方式中，所述对所述水听器采集的声频信号进行处理，包括：

对所述水听器采集的声频信号进行滤波处理，将所述水听器采集的声频信号中的杂音进行滤除，得到所述待测试鱼所发出的声频信号。

优选的，在本申请一种可实现的方式中，将所述水听器采集的声频信号中1800-2400Hz的声频信号确定为杂音。

优选的，在本申请一种可实现的方式中，所述水听器采集的声频信号为多个；

所述对所述水听器采集的声频信号进行滤波处理，包括：

对多个所述水听器采集的声频信号并行进行滤波处理。

优选的，在本申请一种可实现的方式中，所述将所述待测试鱼所发出的声频信号与预先构建的鱼类声频信息库中的异常声频信号进行对比，包括：

将所述待测试鱼所发出的声频信号与所述异常声频信号进行波形对比和频率对比；

将所述待测试鱼所发出的声频信号中，与所述异常声频信号波形相同，和/或，频率相同的声频信号确定为与所述异常声频信号一致的声频信号。

优选的，在本申请一种可实现的方式中，还包括：

若所述异常声频信号中不存在与所述待测试鱼所发出的声频信号一致的声频信号，则确定所述待测试鱼的鱼鳔正常；

将所述待测试鱼所发出的声频信号与所述异常声频信号进行对比后的结果发送至用户终端，并在所述用户终端的显示界面显示所述对比结果；所述对比结果包括：所述待测试鱼的鱼鳔异常或所述待测试鱼的鱼鳔正常。

根据本申请实施例的第二方面，提供一种基于声频识别技术的鱼类鱼鳔异常检测设备，包括：

处理器和存储器；

所述处理器与存储器通过通信总线相连接：

其中，所述处理器，用于调用并执行所述存储器中存储的程序；

所述存储器，用于存储程序，所述程序至少用于执行以上任一项所述的基于声频识别技术的鱼类鱼鳔异常检测方法。

本申请提供的技术方案可以包括以下有益效果：

鱼类的发声是用以实现种群之间的信息交流以及鱼类自身行为和状态的自我表达，在鱼类的鱼鳔大小发生异常时,其发声声波特征也会发生变化。本申请中，利用这一特点，获取待测试鱼声频信号，将待测试鱼声频信号与预先构建的鱼类声频信息库中的异常声频信号进行对比，若异常声频信号中存在与待测试鱼所发出的声频信号一致的声频信号，则确定待测试鱼的鱼鳔异常；其中，鱼类声频信息库中包括异常声频信号。本申请中，通过待测试鱼的声频信号来判断待测试鱼类的鱼鳔是否出现异常，不需要人工对待测试鱼类进行检查，从而避免了在鱼类生长过程中引入外界应激因子，在不影响鱼类正常健康生长的同时还完成了对待测试鱼类的鱼鳔的检查。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。

图1是本申请一个实施例提供的一种基于声频识别技术的鱼类鱼鳔异常检测方法的流程图；

图2是本申请一个实施例提供的一种基于声频识别技术的鱼类鱼鳔异常检测方法中获取待测试鱼所发出的声频信号的流程图；

图3是本申请另一个实施例提供的一种基于声频识别技术的鱼类鱼鳔异常检测方法的流程图；

图4是本申请一个实施例提供的一种基于声频识别技术的鱼类鱼鳔异常检测设备的结构图。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置和方法的例子。

图1是本申请一个实施例提供的一种基于声频识别技术的鱼类鱼鳔异常检测方法的流程图，参照图1，一种基于声频识别技术的鱼类鱼鳔异常检测方法，包括：

S11：获取待测试鱼所发出的声频信号；

获取待测试鱼声频信号，参照图2，包括：

S111：接收测试水域中水听器采集的声频信号；测试水域中设置有水听器且养殖有待测试鱼；

测试水域不同于养殖水域，是单独设立的专门用于获取待测试鱼类声频信号的水域。测试水域的水温保持在20℃，PH保持在7。在测试水域内均匀设置水听器，使水听器的检测范围覆盖测试水域，可以最大程度上的采集待测试鱼的声频信号。

水听器是将声信号转换成电信号的换能器，用来接收水中的声信号，称为接收换能器，也常称为水听器。

鱼在不需要进行测试时养殖在养殖水域，为了避免外界应激因子的引入以及干扰，在需要进行鱼鳔异常检测时，从养殖水域中抽样多条待测试鱼，提前转入测试水域，并保持时间1小时以上。之后开启水听器，全天候、无间断地采集声频信号。

优选的，水听器为膜式水听器。

水听器从开启后，全天候、无间断地采集声频信号，必然会采集多个声频信号。若一次性接收较多声频信号，则较难处理。若水听器每采集一个声频信号便接收并处理一次，则较为繁琐。

因此，需要设定一个周期值，比如一天。

进行鱼类鱼鳔异常检测时，接收测试水域中水听器一天内采集的声频信号。

S112：对水听器采集的声频信号进行处理得到待测试鱼所发出的声频信号。

包括：对水听器采集的声频信号进行滤波处理，将水听器采集的声频信号中的杂音进行滤除，得到待测试鱼所发出的声频信号。

通过水听器采集到的待测试鱼在养殖生产中发出的声频信号包含多种多样的杂音，主要有来自养殖水域外界和养殖水域内部两种。

杂音的主要频率一般是2000Hz左右，将水听器采集的声频信号中1800-2400Hz的声频信号确定为杂音，避免遗漏杂音。

滤波是将信号中特定波段频率滤除的操作，是抑制和防止干扰的一项重要措施。

本实施例中，可以通过滤波器进行滤波。滤波器可以基于低通滤波、窗函数滤波和小波变换等技术。

因为水听器采集的声频信号为多个；所以，对水听器采集的声频信号进行滤波处理，包括：

对多个水听器采集的声频信号并行进行滤波处理。

并行处理是计算机系统中能同时执行两个或多个处理的一种计算方法。并行处理可同时工作于同一程序的不同方面。并行处理的主要目的是节省时间。从理论上讲，对N个数据并行处理的执行速度可能会是在单一处理机上执行的速度的N倍。

S12：将待测试鱼所发出的声频信号与预先构建的鱼类声频信息库中的异常声频信号进行对比；鱼类声频信息库中包括异常声频信号；

鱼类声频信息库中包括各种鱼类的专有声频信息数据库，如大黄鱼专有声频信息数据库。大黄鱼专有声频信息数据库中包括大黄鱼在不同鱼鳔异常行为下所释放的声频信号，为大黄鱼的健康养殖与生理检测提供数据支撑。

优选的，先按照待测试鱼所述的类别，确定对应的鱼类声频信息库，如待测试鱼为大黄鱼，则直接调用大黄鱼专有声频信息数据库中的异常声频信号。

声频信号具有波形和频率。正常声频信号的频率一般为900Hz，异常声频信号的频率一般会下降。

将待测试鱼所发出的声频信号与异常声频信号进行波形对比和频率对比。

将待测试鱼所发出的声频信号中，与异常声频信号波形相同，和/或，频率相同的声频信号确定为与异常声频信号一致的声频信号。

S13：若异常声频信号中存在与待测试鱼所发出的声频信号一致的声频信号，则确定待测试鱼的鱼鳔异常。

参照图3，一些实施例中的基于声频识别技术的鱼类鱼鳔异常检测方法，还包括：

S14：若异常声频信号中不存在与待测试鱼所发出的声频信号一致的声频信号，则确定待测试鱼的鱼鳔正常；

待测试鱼为多条，获取的声频信号也为多个。待测试鱼中可能只存在部分鱼鳔异常的鱼，也可能全部待测试鱼的鱼鳔均异常，也可能不存在鱼鳔异常的鱼。

若待测试鱼中存在鱼鳔异常的鱼，则异常声频信号中存在与待测试鱼所发出的声频信号一致的声频信号，即确定待测试鱼的鱼鳔异常，并及时进行止损。因无法判断待测试鱼群中，哪条待测试鱼的鱼鳔异常，因此，只要待测试鱼中存在鱼鳔异常的鱼，将整个待测试鱼群都确定为鱼鳔异常。

若待测试鱼中不存在鱼鳔异常的鱼，则异常声频信号中不存在与待测试鱼所发出的声频信号一致的声频信号，即确定待测试鱼的鱼鳔正常，可以将待测试鱼转移回养殖水域。

S15：将待测试鱼所发出的声频信号与异常声频信号进行对比后的结果发送至用户终端，并在用户终端的显示界面显示对比结果；对比结果包括：待测试鱼的鱼鳔异常或待测试鱼的鱼鳔正常。

将待测试鱼所发出的声频信号与异常声频信号进行对比后的结果发送给用户，使用户可以直接了解待测试鱼的声频信号对比结果，使用户可以根据对比结果及时作出应对措施。

鱼类的发声是用以实现种群之间的信息交流以及鱼类自身行为和状态的自我表达，在鱼类的鱼鳔大小发生异常时,其发声声波特征也会发生变化。本申请中，利用这一特点，获取待测试鱼声频信号，将待测试鱼声频信号与预先构建的鱼类声频信息库中的异常声频信号进行对比，若异常声频信号中存在与待测试鱼所发出的声频信号一致的声频信号，则确定待测试鱼的鱼鳔异常；其中，鱼类声频信息库中包括异常声频信号。本申请中，通过待测试鱼的声频信号来判断待测试鱼类的鱼鳔是否出现异常，不需要人工对待测试鱼类进行检查，从而避免了在鱼类生长过程中引入外界应激因子，在不影响鱼类正常健康生长的同时还完成了对待测试鱼类的鱼鳔的检查。

一种基于声频识别技术的鱼类鱼鳔异常检测设备，参照图4，包括：

处理器21和存储器22；

处理器21与存储器22通过通信总线相连接：

其中，处理器21，用于调用并执行存储器22中存储的程序；

存储器，用于存储程序，程序至少用于执行以上任一实施例中的鱼类鱼鳔异常检测方法。

可以理解的是，上述各实施例中相同或相似部分可以相互参考，在一些实施例中未详细说明的内容可以参见其他实施例中相同或相似的内容。

需要说明的是，在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是指至少两个。

流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本申请的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本申请的实施例所属技术领域的技术人员所理解。

应当理解，本申请的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。

本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。

此外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。

上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本申请的限制，本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。