一種基于鳥叫聲聲紋特性的珍稀鳥類種群分布探測系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種基于鳥叫聲聲紋特性的珍稀鳥類種群分布探測系統(tǒng)。本發(fā)明通過在一塊地理區(qū)域中設(shè)置若干傳感器節(jié)點對鳥類叫聲進(jìn)行聲紋識別，得到某種珍稀鳥類的地理位置及出現(xiàn)時間信息，從而可以分析出該珍稀鳥類的種群分布狀況。本發(fā)明中的探測系統(tǒng)包括鳥類叫聲智能傳感器節(jié)點，ZigBee自組織傳感器網(wǎng)絡(luò)，ZigBee轉(zhuǎn)互聯(lián)網(wǎng)接入網(wǎng)關(guān)，互聯(lián)網(wǎng)云計算平臺，珍稀鳥類數(shù)據(jù)集成與分析中心。
【專利說明】一種基于鳥叫聲聲紋特性的珍稀鳥類種群分布探測系統(tǒng)
[0001]
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002]本發(fā)明涉及一種探測系統(tǒng)，特別是一種珍稀鳥類種群分布的探測系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0003]對珍稀鳥類的觀測和探測具有極其重要的生態(tài)和環(huán)境保護(hù)意義，目前對珍稀鳥類的探測一般采用遠(yuǎn)紅外線觸發(fā)拍照的方式，只要探測器前方有鳥經(jīng)過便會對其拍照，科研工作人員會定期從探測器的存儲介質(zhì)中取出照片資料進(jìn)行分析，從而得出該鳥類的種群分析及其他棲息狀況。遠(yuǎn)紅外線并不能區(qū)分不同的鳥類，甚至是其他種類的動物，會導(dǎo)致大量的冗余無效信息存在，工作人員定期收集圖片資料的方式也很不科學(xué)，因為野生鳥類一般分布在人跡罕至的大自然，每一次人工的資料收集都會耗費(fèi)一定成本且不方便。
[0004]本發(fā)明設(shè)計的珍稀鳥類種群分布探測系統(tǒng)利用鳥類叫聲的聲紋特性，可以自動識別不同的鳥類并將該鳥類的位置信息實時通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到數(shù)據(jù)中心，實現(xiàn)了全自動化全天候珍稀鳥類種群分布的動態(tài)監(jiān)測。是極其重要的科研學(xué)術(shù)研究平臺，具有環(huán)境和生態(tài)保護(hù)的極高價值。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]鳥類叫聲智能傳感器節(jié)點按照地理位置坐標(biāo)分布在一塊大范圍需要監(jiān)控的地理區(qū)域中，曾蜂窩狀近似分布，每個傳感器節(jié)點輻射半徑為100米，相鄰節(jié)點存在50米區(qū)域重疊，并依此編號。每個節(jié)點設(shè)備配置一個ZigBee無線傳輸模塊，組成一個傳感器網(wǎng)絡(luò)。感器節(jié)點實時采集節(jié)點周圍的聲音信息，音頻經(jīng)信號放大后輸入節(jié)點設(shè)備內(nèi)部并提取其中的聲紋特征信息，若發(fā)現(xiàn)其與某種珍稀鳥類的聲紋特征模板相匹配，則通過傳感器節(jié)點上的ZigBee無線傳輸模塊發(fā)送該鳥類的種類名稱信息及節(jié)點編號信息，自組織傳感器網(wǎng)絡(luò)將這些信息傳輸?shù)絑igBee轉(zhuǎn)互聯(lián)網(wǎng)接入網(wǎng)關(guān)，該接入網(wǎng)關(guān)再將ZigBee數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為IP數(shù)據(jù)在互聯(lián)網(wǎng)上傳播，并最終到達(dá)珍稀鳥類數(shù)據(jù)集成與分析中心。中心依賴互聯(lián)網(wǎng)云平臺，根據(jù)該珍稀鳥類出現(xiàn)的地理位置(誤差不超過50米)及出現(xiàn)的時間(信息中帶有時間戳)，便能夠分析出一段時間內(nèi)該珍稀鳥類的動態(tài)種群分布狀況。
[0006]本發(fā)明的上述技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)方案相比較，具有以下優(yōu)點:
A.捕捉并分析鳥類聲紋信息可以準(zhǔn)確區(qū)分不同可以發(fā)聲的鳥類；
B.音頻采集接口及ZigBee無線網(wǎng)絡(luò)價格低廉，有利于大規(guī)模使用； C.鳥類叫聲智能傳感器節(jié)點分布廣闊,相鄰節(jié)點不超過100米,且實時全天候工作可以全面反映所監(jiān)控鳥類的動態(tài)地理位置信息；
D.系統(tǒng)全自動工作，可以無需人工干預(yù)，可以大大降低科技工作人員的負(fù)擔(dān)。
【專利附圖】

【附圖說明】[0007]圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例構(gòu)成的系統(tǒng)方框圖；
圖中:01-鳥類叫聲智能傳感器節(jié)點，A001，A002，…，A-N-ZigBee自組織傳感器網(wǎng)絡(luò)，B001,B002,…，B-N-ZigBee轉(zhuǎn)互聯(lián)網(wǎng)接入網(wǎng)關(guān)，C001-互聯(lián)網(wǎng)云計算平臺，C002-珍稀鳥類數(shù)據(jù)集成與分析中心；
圖2是鳥類叫聲智能傳感器節(jié)點結(jié)構(gòu)圖；
圖3是與本發(fā)明有關(guān)的一個實施例流程圖。
【具體實施方式】
[0008]下面，結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作詳細(xì)說明。
[0009]圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例構(gòu)成的系統(tǒng)方框圖。
[0010]如圖:鳥類叫聲智能傳感器節(jié)點01、ZigBee自組織傳感器網(wǎng)絡(luò)(A001,A002,...，A-N)，ZigBee轉(zhuǎn)互聯(lián)網(wǎng)接入網(wǎng)關(guān)(B001，B002,…，B-N)，互聯(lián)網(wǎng)云計算平臺C001，珍稀鳥類數(shù)據(jù)集成與分析中心C002。
[0011]圖2是鳥類叫聲智能傳感器節(jié)點結(jié)構(gòu)圖；
如圖:鳥類聲紋分析模塊JOOI，ZigBee模塊J002，鋰電池模塊J003，鳥類聲紋特征參數(shù)提取SOOl，珍惜鳥類聲紋特征樣本庫S002，分析比對S003，信息分類及選擇性發(fā)送S004，音頻放大器輸入接口 1001，ZigBee無線收發(fā)接口 1002，內(nèi)部接口 1003。
[0012]圖3是與本發(fā)明有關(guān)的一個實施例流程圖；
A、探測器節(jié)點音頻信息采集，其具體實施例為聲音通過鳥類叫聲智能傳感器節(jié)點01的音頻放大器輸入接口 1001進(jìn)入節(jié)點中；
B、珍惜鳥聲紋庫特征參數(shù)提取，若是有價值聲紋則進(jìn)入聲紋分類處理，否則丟棄。其具體實施例為鳥類叫聲智能傳感器節(jié)點01中鳥類聲紋分析模塊JOOl內(nèi)的4個軟件模塊鳥類聲紋特征參數(shù)提取S001，珍惜鳥類聲紋特征樣本庫S002，分析比對S003，信息分類及選擇性發(fā)送S004協(xié) 同工作，將有價值聲紋的相關(guān)信息通過內(nèi)部接口 1003傳送到ZigBee模塊J002。
[0013]C、通過ZigBee無線接口發(fā)送鳥種類名稱及節(jié)點編號信息，再經(jīng)過ZigBee轉(zhuǎn)互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)，最后達(dá)到數(shù)據(jù)集成分析中心。其具體實施例為鳥類叫聲智能傳感器節(jié)點01通過ZigBee無線收發(fā)接口 1002發(fā)送鳥種類名稱及節(jié)點編號信息到ZigBee自組織傳感器網(wǎng)絡(luò)A001，再經(jīng)過ZigBee轉(zhuǎn)互聯(lián)網(wǎng)接入網(wǎng)關(guān)B001，最后達(dá)到珍稀鳥類數(shù)據(jù)集成與分析中心C002。
【權(quán)利要求】
1.一種基于鳥叫聲聲紋特性的珍稀鳥類種群分布探測系統(tǒng)，包括鳥類叫聲智能傳感器節(jié)點01，ZigBee自組織傳感器網(wǎng)絡(luò)(A001，A002，…，A-N)，ZigBee轉(zhuǎn)互聯(lián)網(wǎng)接入網(wǎng)關(guān)(B001, B002,…，B-N)，互聯(lián)網(wǎng)云計算平臺C001，珍稀鳥類數(shù)據(jù)集成與分析中心C002。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的珍稀鳥類種群分布探測系統(tǒng)，其特征是:鳥類叫聲智能傳感器節(jié)點01存有需要監(jiān)控的珍惜鳥類叫聲信息資料，當(dāng)智能傳感器節(jié)點01探測到鳥類的叫聲信息與存入的珍惜鳥類聲紋信息吻合時，便通過ZigBee無線傳輸模塊匯報該鳥類的種類名稱及傳感器節(jié)點編號信息。
【文檔編號】H04W84/18GK103905559SQ201410146454
【公開日】2014年7月2日 申請日期:2014年4月14日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月14日
【發(fā)明者】張小恒 申請人:重慶工商職業(yè)學(xué)院