基于功率谱和共振峰的母羊发声信号识别

内蒙古及周边西部地区正在发展规模化种草设施圈养,这种养殖模式要求较高的福利化饲养水平。母羊在不同的应激行为下会发出不同的声信号,可以通过识别母羊发声信号去评价其健康状况和福利化养殖水平。该研究以成年小尾寒羊为例,通过无线语音数据采集卡,平均采集80只母羊在寻羔、饥饿和惊吓3种应激行为下的发声,用Audacity软件共分割成1 200句叫声信号,并用带通滤波和小波消噪进行预处理。每种应激行为下再随机选取200句发声信号,共计600句进行AR（auto-regressive）功率谱估计和共振峰分析,提取第1、2和3共振峰频率和6个代表性的功率谱估计频域参数：功率谱密度的平均值、几何平均值、中值、切尾平均值、平均绝对偏差值和四位分极差,同时也提取叫声信号的最大值、持续时间和间隔时间时域参数,这些特征参数用于训练BP（back propagation）神经网络母羊发声信号识别模型,剩余的600句发声信号用于测试模型的识别效果。结果表明：母羊在不同应激行为下的发声信号具有明显差异的特征参数,采用共振峰参数训练的BP网络,其对母羊发声信号的正确识别率为85.3%,高于利用AR功率谱估计参数的81.0%,当2种参数进行组合训练BP网络后,其正确识别率可达93.8%,表明这种方法的识别效果更好,由于在同一种应激行为下,不同年龄和体质量的母羊发声信号具有一定的差异性,使得系统的误识别率达到6.2%。     

机器视觉识别单只蛋鸡行为的方法

动物行为是一个重要的动物福利评价指标。为了实现对蛋鸡行为的自动监控,该文提出了利用计算机视觉技术对单幅蛋鸡图像进行行为识别的方法,可自动识别单只蛋鸡的运动、饮水、采食、修饰、抖动、休息、拍翅膀、探索、举翅膀的行为,并可长时间追踪蛋鸡的活动情况及运动轨迹。运动、采食和饮水通过追踪蛋鸡的位移和位置直接识别;拍翅膀、修饰、休息、探索、抖动、举翅膀则使用贝叶斯分类法基于10个特征量进行识别,所引入的蛋鸡上下轮廓到最小二乘拟合椭圆长轴距离的相关系数可有效追踪蛋鸡头部,从而提高了修饰和探索的识别率。对9219幅图像进行蛋鸡行为识别的识别率分别为:运动99.4%、饮水80.7%、采食87.3%、修饰81.6%、抖动69.8%、休息86.2%、拍翅膀100%、探索(包括啄食)54.0%、举翅膀64.6%。     

基于LabVIEW平台的蛋鸡栖架分布监测系统设计与实现

蛋鸡栖架系统是一种用于提高蛋鸡福利水平的新型立体散养系统,其中系统中栖架设置的位置、数量及栖杆尺寸是否符合蛋鸡需求,仍需要进一步观察。研究中发现,目前还没有好的实时统计栖杆上蛋鸡数量的方法,而常用的人工统计不仅效率低,而且易造成蛋鸡应激。为此,该文基于实时采集蛋鸡在饲养过程中上栖架的频次、所处位置等数据的需求,利用LabVIEW平台开发了一套蛋鸡栖架分布实时监测系统。针对该系统平台结构设计、系统校准原理与方法、栖杆分布数据采集与分析等问题进行了相关研究。结果表明:系统运行稳定,系统提供的蛋鸡分布数据与人工识别现场蛋鸡分布的数据相比,平均准确率为99%,可为新型栖架离地立体散养系统设计中的蛋鸡栖架布置形式、栖架优化等提供数据支持。     

基于规模与区域差异的蛋鸡养殖机械化对劳动力替代关系

在畜禽养殖规模化的大背景下,机械化成为蛋鸡产业提质增效、转型升级的关键,研究蛋鸡养殖机械化对劳动力的替代关系对于产业规模化发展及政策制定具有重要意义。该研究利用超越对数生产函数测算不同规模（存栏量300～1 000、>1 000～10 000和10 000只以上3种规模）及不同区域（东部、中部、西部和东北4个区域）蛋鸡养殖机械化对劳动力的替代弹性,并从规模及区域差异的角度对蛋鸡养殖机械化对劳动力的替代弹性进行分析。结果表明：1）国内蛋鸡养殖呈现机械化替代劳动力的发展趋势,且存在规模及区域差异;2）小、中、大3种养殖规模机械化对劳动力替代弹性平均值分别为0.988 4、0.303 3和0.343 5,不同蛋鸡养殖规模机械化对劳动力替代弹性差异较大;3）蛋鸡养殖机械化对劳动力的替代存在区域差异：各区域机械化对劳动力均存在不同程度的替代,蛋鸡产业布局较为稳定,蛋鸡产业区域布局要在现有基础上继续发挥东部地区优势,并推动产业“南下西进”,优化产业区域布局。研究表明,蛋鸡养殖机械化与劳动力替代关系存在明显的规模与区域差异,要根据蛋鸡养殖机械化对劳动力替代的特点,因地制宜,强化政策聚焦。     

含风机噪声的蛋鸡声音信号去噪方法比较

蛋鸡声音可用来评价蛋鸡本身的福利状况,然而蛋鸡舍中往往存在着低频风机噪声干扰蛋鸡声音信号的时频特征。为了优化含风机噪声的蛋鸡声音信号,以海兰褐蛋鸡为例,利用数字化声音采集平台,采集了不同的蛋鸡叫声和风机噪声。采用LabVIEW软件,分析了蛋鸡声音和风机噪声的时频特征,同时比较了滤波器和小波去噪方法在去除风机噪声方面的应用效果。结果表明,蛋鸡产蛋期间的声音频率范围为400~2 500 Hz,而风机噪声的频率在600 Hz以内。在信噪比为-20~10 dB蛋鸡声音环境中,无限脉冲响应滤波器滤波后的均方根误差要比有限脉冲响应滤波器滤波后的均方根误差小,说明无限脉冲响应滤波器具有更好的滤波效果,与其他小波阈值去噪方法相比,以史坦无偏似然估计为阈值的小波去噪方法在去噪后的均方根误差最小,表明这种方法的去噪效果更好。该研究可为蛋鸡舍中风机噪声环境下的蛋鸡声音识别提供参考。     

基于LabVIEW平台的蛋鸡舍环境舒适度实时监测系统设计与实现

蛋鸡的环境舒适度是多种因素相互作用的结果,其状况的好坏难以用数值来描述。该研究以蛋鸡为主体,通过文献资料确定影响蛋鸡舍舒适度的各环境因素的阈值,利用模糊数学理论对各环境因素数据进行融合,得到蛋鸡环境舒适评价结果,采用LabVIEW搭建蛋鸡舍环境舒适度实时监测系统,输出实时的环境舒适度评价结果,利用舒适度时间占比法对饲养周期内的数据进行分析。在实验室畜禽物联网平台的基础上,选取黄山德青源种禽有限公司试验鸡舍和中国农业大学上庄实验站试验鸡舍作为系统环境数据获取节点,对系统进行验证。结果显示:采用层次分析法得到冬季鸡舍环境因素(温度、湿度、风速、二氧化碳浓度和氨气浓度)的权重集W冬={0.4286,0.1511,0.0495,0.2828,0.0879},夏季为W夏={0.4326,0.2418,0.1029,0.0813,0.1414};与采用单一环境因素对舍内环境进行评价相比,系统能较全面的反映出舍内的舒适程度;冬季黄山德青源种禽有限公司试验鸡舍环境舒适度要好于中国农业大学上庄实验站试验鸡舍。该研究为蛋鸡舍内综合环境评价提供了一种新的方法,同时也为畜禽物联网实时监测数据的应用提供了一种新的思路。     

笼养和栖架养殖模式下蛋鸡的发声特征

为了分析不同饲养模式和阶段对蛋鸡发声的影响,并为构建基于蛋鸡声音信息的健康养殖评价系统提供参考,该研究对蛋鸡的发声进行了监测,通过声音预处理、特征提取、数据挖掘和统计分析等方法,研究笼养和栖架饲养模式下、育成期和产蛋期蛋鸡的声学特征.结果表明,典型蛋鸡声音可分为产蛋叫声、鸣唱声、鸣叫声和争斗尖叫声等四类.产蛋期蛋鸡发声...     

饲粮油脂对蛋鸡生产性能、血清脂质含量和蛋黄脂肪酸组成的影响

选用90只50周龄海蓝褐壳蛋鸡,随机分成5组。5组饲粮中分别添加使用2%棕榈油(对照组,2%PO)、2%亚麻油(2%LO)、4%亚麻油(4%LO)、4%鱼油(4%FO)、4%火麻仁油(4%HO),研究不同油脂对蛋鸡生产性能、蛋黄中脂肪酸组成和血清胆固醇等脂质含量的影响。结果表明:(1)4%亚麻油组鸡产蛋率较对照组提高,差异显著(P<0.05),4%鱼油组和2%亚麻油组产蛋率与对照组差异不显著(P>0.05)。(2)与对照组比较,随着饲粮亚麻油用量的增加,蛋黄中α亚麻酸(ALA)、二十碳五烯酸(EPA)和二十二碳六烯酸(DHA)的含量增加(P<0.05);4%鱼油组蛋黄中EPA和DHA含量增加(P<0.05);4%火麻仁油组蛋黄中亚油酸(LA)和ALA的含量增加(P<0.05)。(3)饲粮中不同油脂影响蛋黄中n6/n3多不饱和脂肪酸(PUFA)比值,亚麻油、鱼油、火麻仁油能降低n6/n3PUFA比值(P<0.05)。(4)不同油脂对血清脂质含量无显著的影响(P>0.05),但亚麻油、鱼油、火麻仁油有降低血清总胆固醇、低密度脂蛋白胆固醇和甘油三酯的含量,提高高密度脂蛋白胆固醇浓度的趋势。     

蛋鸡发声与机械噪声特征提取及分类识别

规模化蛋鸡舍中不同机械设备运行所产生的噪声会干扰蛋鸡声音提取。为了分析分类识别蛋鸡发声与机械噪声的可行性,该研究以蛋鸡产蛋发声、鸣唱声和规模化蛋鸡舍中通风系统、饲喂系统、清粪系统、集蛋系统单独运行时的噪声为研究对象,运用LabVIEW软件提取了蛋鸡发声和机械噪声的功率谱密度,以子带功率比为特征向量,在数据挖掘平台Weka上应用J48决策树算法构建声音分类识别器。结果表明,蛋鸡产蛋发声和鸣唱声的最大功率比位于频率范围689~1 378 Hz内,通风系统噪声和饲喂系统噪声的最大功率比位于频率范围0~689 Hz内,清粪系统噪声和集蛋系统噪声的最大功率比位于频率范围1 378~2 756 Hz内;该声音分类识别模型的平均识别率为93.4%,其中蛋鸡鸣唱声和产蛋发声的识别率分别为85.9%和92.5%,机械噪声的分类识别率更高,说明基于子带功率比的声音识别方法具有较好的识别效果,该结果为规模化蛋鸡养殖舍复杂声音环境中检测蛋鸡声音提供了参考。     

规模化蛋鸡场现代化生产管理系统的建立与应用

为建立一个我国规模化蛋鸡场适用的生产管理系统，综合运用了多媒体技术、网络化管理、人工智能和自动化监控技术方法。通过人工神经网络与专家系统有机结合，改进鸡疾病专家系统；创建免疫接种备忘系统。由生产统计、生产计划、饲料配方、饲料库存、免疫接种和鸡病诊断专家系统构建成网络化软件系统。各子系统在数据库级别上达到企业数据资源的共享和利用，也可根据用户应用需求单独使用其中的子系统。同时，利用传感器、工控机和摄像机对鸡舍环境实行全方位的温湿度监测、移动摄像和鸡舍设备自动控制，实现鸡场远程管理。结果表明：系统高度集成，运     

音频技术在禽畜养殖与果蔬种植中的应用研究进展

随着信息技术的发展,音频技术凭借其快速、准确、成本低,且非接触、无侵入的优点,被广泛应用于现代农业禽畜养殖与果蔬种植等领域,已成为推动农业数字化、智能化的关键技术之一。该文阐述了音频增强技术如传统滤波法、短时谱估计法和小波去噪法在禽畜果植中的研究与应用,综述了音频识别技术在农产品无损检测、动物疾病与健康监测、物种识别与病虫害检测等方面的研究成果,同时分析了音频控制技术在果蔬种植和禽畜养殖中的研究进展,在此基础上总结了现阶段禽畜果植音频增强技术、音频识别技术与音频控制技术面临的问题,并指出其未来可能的研究发展方向,以期为禽畜果植领域音频技术的研究与应用提供参考。