[发明专利]一种反刍动物反刍与吞咽次数的音频识别算法

权利要求书

1.一种反刍动物反刍与吞咽次数的音频识别算法，其特征在于，步骤为：

第一步、通过挂绳在反刍动物的颈部佩戴一个采集声音信号的接触式声音传感器，使该接触式声音传感器与反刍动物的体表紧密接触，当反刍动物采食或者反刍时，接触式声音传感器将声音信号转换为电信号，然后由信号调理电路对该电信号进行放大和滤波，再由单片机的数模转换器对放大和滤波后的电信号进行采样，获得连续的反刍动物反刍音频信号；

第二步、对反刍动物反刍音频信号进行分帧处理，第n帧音频信号记为S_n(i)，i为离散音频信号时间序列=1，2，...，N，N为帧长；

第三步、自第一帧音频信号开始，利用反刍动物反刍识别算法得到反刍动物反刍音频信号所包含的所有采食或者反刍语音序列的开始点x1、长度count及无声长度silence，利用反刍动物反刍识别算法得到当前采食或者反刍语音序列的开始点x1、长度count及无声长度silence具体步骤为：

判断当前帧音频信号的语音短时能量amp是否大于amp1，若是，则认为反刍动物开始采食或者反刍，记录当前采食或者反刍语音序列的开始点x1，开始对采食或者反刍语音序列的长度count计数，并判断自当前帧音频信号开始的每一帧音频信号的语音短时能量amp是否大于amp2，或短时过零率zcr是否大于zcr2，若是，则继续对长度count计数，若否，则对无声长度silence计数，直至无声长度silence不小于预先设定的无声长度阈值minsilence后退出循环，其中，amp1为表示音频平均能量的门限阈值，amp2为表示背景噪声平均能量的门限阈值，amp1>amp2，zcr2为表示背景噪声平均过零率的门限阈值；

第四步、分别计算每个采食或者反刍语音序列的总能量，当前采食或者反刍语音序列的总能量x2=x1+(count-silence／2)-1，amp_n为当前采食或者反刍语音序列中第n帧音频信号的语音短时能量，若suma>预先设定的总能量阈值summenxian，则对吞咽次数jishu2计数，否则，对反刍次数jishu1计数，直至将所有采食或者反刍语音序列，得到吞咽次数jishu2及反刍次数jishu1。

2.如权利要求1所述的一种反刍动物反刍与吞咽次数的音频识别算法，其特征在于，在开始所述第三步前，设定状态status，并初始化为status=A，A为静音状态标志，所述第三中利用反刍动物反刍识别算法得到当前采食或者反刍语音序列的开始点x1、长度count及无声长度silence具体步骤包括：

步骤3.1、判断状态status是否不等于D，不等于D则跳转到步骤3.2，否则跳出反刍动物反刍识别算法，D为找到语音序列状态标准；

步骤3.2、判断计数变量n是否大于语音长度，大于则跳出反刍动物反刍识别算法，否则跳转到步骤3.3；

步骤3.3、若状态status等于A或B，则跳转到步骤3.4，若状态status等于C，则跳转到步骤3.6，B为处于可能采食或者反刍状态标志，C为采食或者反刍状态标志；

步骤3.4、判断第n帧音频信号的语音短时能量amp_n是否大于amp1，大于则记录当前采食或者反刍语音序列的起始点x1=max(n-count-1，1)、status=C、silence=0、count=count+1、跳转到步骤3.9，否则跳转到步骤3.5；

步骤3.5、判断语音短时能量amp_n是否大于amp2或第n帧音频信号的短时过零率zcr_n是否大于zcr2，若是则status=B、count=count+1、跳转到步骤3.9；否则status=A、count=0、跳转到步骤3.9；

步骤3.6、判断语音短时能量amp_n是否大于amp2且短时过零率zcr_n是否大于zcr2，若是则count=count+1、跳转到步骤3.9；否则silence=silence+1、跳转到步骤3.7；

步骤3.7、判断当前采食或者反刍语音序列的无声长度silence是否小于无声长度阈值minsilence，若是则count=count+1、跳转到步骤3.9；否则跳转到步骤3.8；

步骤3.8、判断当前采食或者反刍语音序列的长度count是否小于语音的最小长度minlen，若是则status=A、silence=0、count=0，跳转到步骤3.9；否则status=D，跳转到步骤3.9；

步骤3.9、n=n+1并跳转到步骤3.1。