CN111543348B - 养殖场的声音定位装置、方法及幼崽监控方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种养殖场的声音定位装置、方法及幼崽监控系统，声音定位装置包括：多个声音采集器件、识别模块、预定位模块和精定位模块，多个所述声音采集器件呈辐射状排布，且布置于同一电路板上；识别模块用于识别出幼崽被挤压的目标声音；预定位模块用于粗略确定所述目标声音的声源坐标，进而确定可能发生挤压事件的预处理栏位；精定位模块用于判断各预处理栏位内是否有处于哺乳期的动物，若是，则确定所述预处理栏位为目标栏位。本发明能够避免人工巡检时的遗漏，从而对幼崽被挤压事件进行快速响应，有利于提高幼崽解救的成功率，提高哺乳期幼崽的存活率。

Description

养殖场的声音定位装置、方法及幼崽监控方法

技术领域

本发明涉及养殖技术领域，尤其涉及一种养殖场的声音定位装置、方法及幼崽监控方法。

背景技术

在目前的猪养殖行业中，在母猪哺乳期容易发生仔猪被母猪挤压的事件，进而容易对养殖户造成不同程度的经济损失，目前主要采用的解决方式是通过人工方式对猪舍进行巡查，然而，这种方式需要付出额外的人工成本，尤其是对于大型养殖场，人工巡查容易造成疏忽，导致损失。

发明内容

基于上述现状，本发明的主要目的在于提供一种养殖场的声音定位装置、方法及幼崽监控方法，能够避免人工巡查造成的挤压事件疏忽。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

本发明的第一方面提供了一种养殖场的声音定位装置，用于通过识别幼崽的声音来定位幼崽被挤压的栏位，包括：

多个声音采集器件，多个所述声音采集器件呈辐射状排布；

识别模块，与各所述声音采集器件连接，用于从各所述声音采集器件采集的音频信号中识别出幼崽被挤压的目标声音；

预定位模块，与所述识别模块连接，用于根据各所述声音采集器件采集的对应所述目标声音的目标信号以及各所述声音采集器件的分布情况确定所述目标声音的声源坐标，并根据所述声源坐标确定可能发生挤压事件的预判区域，进而确定位于所述预判区域内的预处理栏位；其中，所述预判区域设置为以所述声源坐标为中心，以预设半径为半径的圆形区域；

精定位模块，与所述预定位模块连接，用于判断各所述预处理栏位内是否有处于哺乳期的动物，若是，则确定所述预处理栏位为目标栏位。

优选地，多个所述声音采集器件形成的各辐射线呈螺旋状，且第m条辐射线的第n个所述声音采集器件与辐射中心的距离r_m,n满足下述公式：

其中m＝1,…,N_a；n＝2,…,N_m；N_a为辐射线的条数；N_m为每条辐射线上设置的声音采集器件的个数；v为辐射线上的各声音采集器件所在位置的切线与该声音采集器件的中心连线之间的夹角，为预设值；r_max为距离所述辐射中心最远的声音采集器件与所述辐射中心的距离；所述中心连线指所述声音采集器件与辐射中心的连线。

优选地，所述辐射线的条数为五条，所述辐射中心设置有所述声音采集器件，且各所述辐射线上除所述辐射中心外还设置有至少六个所述声音采集器件。

优选地，r_max的值大于等于7厘米；

除所述辐射中心处的所述声音采集器件，各所述辐射线上最靠近所述辐射中心的声音采集器件与所述辐射中心的距离r₀＝0.2*r_max。

本发明的第二方面提供了一种养殖场的声音定位方法，用于通过识别幼崽的声音来定位幼崽被挤压的栏位，声音定位装置包括多个声音采集器件，多个所述声音采集器件呈辐射状排布，所述声音定位方法包括步骤：

S1：识别幼崽被挤压的目标声音；

S2：根据各所述声音采集器件采集的对应所述目标声音的目标信号以及各所述声音采集器件的分布情况，确定所述目标声音在所述养殖场的声源坐标；

S3：根据所述声源坐标确定可能发生挤压事件的预判区域，所述预判区域设置为以所述声源坐标为中心，以预设半径为半径的圆形区域；

S4：选定与所述预判区域有交集的养殖栏位为预处理栏位；

S5：判断各所述预处理栏位内是否有处于哺乳期的动物，若是，则确定所述预处理栏位为目标栏位。

优选地，所述步骤S4包括：

判断各养殖栏位的区域与所述预判区域的公共面积是否大于或者等于预设面积；若大于所述预设面积，则认为所述养殖栏位为预处理栏位；否则认为所述养殖栏位为非预处理栏位。

优选地，所述步骤S5包括：

S51：判断各所述预处理栏位内是否有处于哺乳期的动物，若有，则执行S52；否则，确定所述预处理栏位为非目标栏位；

S52：判断所述哺乳期的动物是否在所述目标声音发出后的预设时间段内所述哺乳期的动物为卧位；若是，则认为所述预处理栏位为目标栏位；否则，确定所述预处理栏位为非目标栏位。

优选地，所述S51中通过图像识别的方式或者通过所述预处理栏位预先圈养的所述动物信息判断所述预处理栏位内是否有处于哺乳期的动物。

优选地，所述S52中通过图像识别的方式或者通过姿态传感器判断所述哺乳期的动物是否在所述目标声音发出的预设时间段内处于卧位。

本发明的第三方面提供了一种养殖场的幼崽监控方法，包括步骤：

S100：使用上述任一项所述的声音定位方法确定目标栏位；

S200：对所述目标栏位内的哺乳期的动物进行振动提醒操作；

S300：判断所述哺乳期的动物是否由卧位改变为站位；如是，则停止提醒；如否，则执行S400；

S400：对所述目标栏位内的哺乳期的动物进行电击提醒操作，直到所述哺乳期的动物由卧位改变为站位，结束电击提醒操作。

本发明提供的声音定位装置，通过设置成辐射状分布的声音采集器件，能够全方位的采集到声源信息，识别幼崽被挤压的目标声音，并根据各声音采集器件采集到的信息结合其分布情况确定出目标声音的声源坐标，先根据该声源坐标粗略确定出可能发生挤压事件的预判区域，然后通过对预判区域内的养殖栏位内的具体情况进行判断，进而确定出发生挤压事件的准确栏位。显然，这种方式省去了人工巡检的流程，且判断精度高，能够提高挤压栏位判断的准确性，能够更好更及时地对幼崽进行解救。

附图说明

通过以下参照附图对本发明实施例的描述，本发明的上述以及其它目的、特征和优点将更为清楚，在附图中：

图1是本发明提供的声音定位装置的一种优选实施例的系统图；

图2是本发明提供的声音定位系统的一种优选实施例的流程图；

图3是本发明提供的声音定位装置中，多个声音采集器件分布的示意图；

图4是本发明提供的幼崽监控方法的一种优选实施例的流程图。

具体实施方式

以下基于实施例对本发明进行描述，但是本发明并不仅仅限于这些实施例。在下文对本发明的细节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分，为了避免混淆本发明的实质，公知的方法、过程、流程、元件并没有详细叙述。

此外，本领域普通技术人员应当理解，在此提供的附图都是为了说明的目的，并且附图不一定是按比例绘制的。

除非上下文明确要求，否则整个说明书和权利要求书中的“包括”、“包含”等类似词语应当解释为包含的含义而不是排他或穷举的含义；也就是说，是“包括但不限于”的含义。

在本发明的描述中，需要理解的是，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，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

本发明实施例提供了一种养殖场的幼崽监控方法，养殖场通常分割为不同的栏位，在不同栏位中圈养动物，尤其对于处于哺乳期的动物和其幼崽，在一个栏位圈养一家母子，用于防止哺乳期的养殖对象挤压幼崽，如在养猪场，一头母猪和其幼崽会圈养在一个栏位。这种养殖方式，有时会发生母猪挤压幼崽造成幼崽受伤甚至死亡，完全依靠人工巡检，很难及时发现，尤其对大型养猪场来说。

为了解决上述问题，本发明提供了一种养殖场的声音定位装置，用于通过识别幼崽的声音来定位幼崽被挤压的栏位，如图1所示，声音定位装置包括识别模块2、预定位模块3、精定位模块4和多个声音采集器件1，声音采集器件1可以为咪头，多个所述声音采集器件1呈辐射状排布；识别模块2与各声音采集器件1均连接，用于根据各声音采集器件采集的音频信号识别幼崽被挤压的目标声音，即从声音采集器件采集的信号中分辨出是否有幼崽被挤压时发出的声音(即目标声音)；预定位模块3与识别模块2连接，用于根据各声音采集器件1采集的对应目标声音的目标信号(即音频信号中包含的对应目标声音的部分信号)以及各声音采集器件的分布情况确定目标声音的声源坐标(即发出目标声音的动物所在的位置的坐标)，并根据声源坐标确定可能发生挤压事件的预判区域，进而确定位于预判区域内的预处理栏位；其中，预判区域设置为以声源坐标为中心，以预设半径为半径的圆形区域；精定位模块4与定位模块连接，用于判断各预处理栏位内是否有处于哺乳期的动物，若是，则确定预处理栏位为目标栏位；若否，则确定预处理栏位内没有幼崽被挤压。

本发明还提供一种养殖场的声音定位方法，上述声音定位装置可以使用该声音定位方法进行工作，用于识别是否有幼崽被挤压，声音定位装置包括多个声音采集器件，如咪头(即麦克)，多个声音采集器件呈辐射状排布，且布置于同一电路板上，如图2所示，包括步骤：

S1：识别幼崽被挤压的目标声音(即幼崽被挤压时发出的求救声)；

S2：根据各声音采集器件采集的对应目标声音的目标信号以及各声音采集器件的分布情况，确定目标声音在养殖场的声源坐标；

S3：根据声源坐标确定可能发生挤压事件的预判区域，其中，预判区域设置为以声源坐标为中心，以预设半径为半径的圆形区域；

S4：选定与预判区域有交集的养殖栏位为预处理栏位；

S5：判断各预处理栏位内是否有处于哺乳期的动物，若是，则确定预处理栏位为目标栏位；若否，则确定该预处理栏位为非目标栏位。也就是说，需要对每一个预处理栏位进行判断，当然，判断的结果可能是多个栏位均发生了挤压事件。

在使用时，将上述声音定位装置安装于养殖场内，如养殖场的墙壁上，可以一个养殖场安装一个声音定位装置，工作时，多个声音采集器件1一直采集外界的声音，当识别模块2识别到这些声音中有幼崽被挤压的目标声音时，则说明有幼崽被挤压，预定位模块3根据各声音采集器件1采集到的这些对应目标声音的目标信号以及这些声音采集器件1的分布情况确定出发出该目标声音的幼崽所在的位置，并确定该位置的坐标(即声源坐标)，考虑到声源坐标定位的精度，以及幼崽可能一直处于活动状态，为了尽可能减少遗漏，本发明先以该声源坐标为圆心，确定出一个预判区域，即进行了粗定位，确定出可能发生幼崽挤压事件的栏位；然后结合各栏位内动物的实际情况(这些情况可以为根据圈养资料预先存储好的，也可以为实时采集的)精确判断哪个栏位发生了幼崽挤压事件，从而告知养殖人员或者通过其他设备对该栏位的幼崽进行及时解救。显然，这种声音定位装置和方法，省去了人工巡检的流程，且判断精度高，能够提高挤压栏位判断的准确性，更好更及时地对幼崽进行解救；且通过设置成辐射状分布的声音采集器件1，能够全方位的采集到声源信息，以避免某些栏位尤其是较远栏位的幼崽被挤压发声时而很难被识别出来；同时采用粗定位和精定位相结合的方式，能够更精确地确定出发声挤压事件的幼崽所在的栏位。一种实施例中，多个声音采集器件1分布于养殖场的不同位置(如不同栏位，即各声音采集器件1不会集中在一个较小的区域内)，这种方式安装复杂，且易造成声音采集器件1与识别模块2信号传输(不论是无线还是有线传输)的不稳定，甚至丢失，导致幼崽被挤压不易发现；尤其是在有的声音采集器件1设置于某个栏位时，也容易被动物破坏，造成该栏位的幼崽更难得到保护。本发明的一种优选实施例中，将多个声音采集器件1设置于同一电路板上，在使用中，只需要将该电路板安装好即可，安装方便，更重要的是，增加了声音采集器件1与识别模块2连接的可靠性，从而进一步提高对各栏位幼崽的监控精度。

其中，上述根据各声音采集器件1采集到的这些目标声音以及这些声音采集器件1的分布情况确定声源坐标的具体方法在本发明中并不做明确限定，可以根据各声音采集器件1采集到目标信号的时间先后等信息，并结合各声音采集器件1的分布情况(本发明中为辐射状分布)进行确定，如可以使用music算法进行确定。

可以理解地，为了提高声音定位的精度，也可以一个养殖场内安装有多个声音定位装置。

在步骤S1中，幼崽被挤压的目标声音为幼崽求救声。针对现有的对幼崽叫声识别精度低的问题，本发明发现，由于养殖场的环境非常嘈杂，因此采集的养殖场中的音频信号中存在很多的干扰音频，这些干扰音频会严重影响识别精度，基于此，本发明实施例提供了一种基于神经网络的幼崽叫声识别的方法，用于识别幼崽的叫声是否为求救叫声，其中，神经网络用于对输入数据进行处理，并输出是否包含幼崽求救叫声的结果，可以理解的是，本发明所述的神经网络为现有的用于声音识别的神经网络，例如为BP神经网络，进行声音识别的过程类似，在此不再赘述，另外，此处的是否包含幼崽求救叫声的结果指的是输出的结果可以表示是否包含幼崽求救声，例如输出结果为“0”表示不包含幼崽求救声，输出结果为“1”表示包含幼崽求救声，再例如，输出结果为“1”表示不包含幼崽求救声，输出结果为“0”表示包含幼崽求救声。具体地，上述步骤S1包括步骤：

S11：获取养殖场中的音频信号；

S12：对所述音频信号进行滤波处理，得到频率在预设频率范围内的音频信号，预设频率范围与幼崽的种类有关，如对仔猪识别时，该预设频率范围选为4000HZ-7000HZ；

S13：对经滤波处理后的音频信号进行特征提取得到声音特征参数；

S14：将声音特征参数作为输入数据输入神经网络，神经网络对输入数据进行处理，并输出是否包含仔猪求救叫声的结果；

S15：对该结果进行判断，如果包含幼崽求救声，则识别到目标声音，执行S2；如果不包含幼崽求救声，则未识别到目标声音，返回步骤S11执行。

本发明提供的基于神经网络的幼崽叫声识别方法中，在进行特征提取之前，首先对音频信号进行滤波处理，得到频率在4000HZ-7000HZ范围内的音频信号，仔猪的求救叫声在该频段具有非常高的特征性，表现为有规律的声强变化，如此，可以有效去除音频信号中的干扰音频，从而大大提高识别的精准度。另外，由于先进行滤波处理，再进行声音特征参数的提取，从而大大降低了运算量，进而提高反应速度。

多个声音采集器件1形成的各辐射线可以为直线，也可以为曲线，为了增加对远处栏位发生挤压事件时确定的声源坐标的精度，本发明的一种优选实施例中，多个声音采集器件1形成的各辐射线呈螺旋状，且第m条辐射线的第n个声音采集器件1与辐射中心的距离r_m,n满足下述公式：

其中，m＝1，…，N_a；n＝2，…，N_m；N_a为辐射线的条数；N_m为每条辐射线上设置的声音采集器件1的个数；v为辐射线上的各声音采集器件1所在位置的切线与该声音采集器件1的中心连线之间的夹角，为预设值，与辐射线的条数相关；r_max为距离辐射中心最远的声音采集器件1与辐射中心的距离；其中，中心连线指声音采集器件1与辐射中心的连线，参考图3。采用上述公式(1)对同一条辐射线上的各声音采集器件1进行布置，能够提高对声源坐标的定位精度。

进一步地，若辐射线的条数太多，势必增加整个定位方法的复杂度，降低发生挤压事件的栏位的定位时效性；辐射线的条数太少，则降低了发生挤压时间的栏位的定位精度。优选地，如图3所示，辐射线的条数为五条，辐射中心设置有声音采集器件1，且各辐射线上除辐射中心外还设置有至少六个声音采集器件1，如设置有六个、七个或者更多个。在该实施例中，

采用这种设置方式，对距离声音定位装置最远的栏位的分辨精度有大幅的提高，能够达到角分辨率1.5度以上。当然，辐射线的条数也可以为三条、六条、九条等。每一条辐射线上布置的声音采集器件1的个数可以相等，也可以不等，可以分别为三个、五个、八个、十个等。

一种优选的实施例中，除辐射中心处的声音采集器件1，各辐射线上最靠近辐射中心的声音采集器件1与辐射中心的距离r₀＝0.2*r_max，如此，进一步提高对目标栏位的定位精度。

可以理解地，如果r_max太大，则电路板需要很大；r_max太小，则不利于电路板上其他器件的布置，且会降低生源坐标的定位精度。本发明为了解决该问题，设置r_max的值大于等于7厘米，优先地，r_max为7.5厘米。

上述步骤S3中，可以根据需要设定预设半径，以使预判区域能够包括至少一个栏位，如根据栏位的尺寸设置预设半径，如预设半径为栏位的长度或者宽度尺寸(在栏位为长方形区域时)；预设半径也可以通过多次训练学习进行优化。

在步骤S4中，可以事先对养殖场内的栏位进行编号，并且确定各栏位的栏位坐标，栏位坐标可以为栏位的中心点的坐标，也可以包括几个边缘位置的坐标，不论哪种，该栏位坐标与声源坐标在同一坐标系中，然后根据该声源坐标确定预判区域涵盖的栏位坐标，进而对这些栏位进行判断以确定是否为预处理栏位。具体地，可以只要与预判区域有公共面积的栏位就确定为预处理栏位，本发明为了进一步提高目标栏位定位的及时性，一种优选的实施例中，判断各养殖栏位的区域与预判区域的公共面积是否大于或者等于预设面积；若大于预设面积，则认为养殖栏位为预处理栏位，即认为该栏位发生幼崽挤压事件的可能性极大；否则认为养殖栏位为非预处理栏位，即认为该栏位没有发生幼崽挤压事件。其中，预设面积可以根据幼崽的体积(考虑到不同的幼崽体积差距较大)、声源坐标定位的精度等信息进行确定。采用这种方式，使声音定位方法进一步提高对目标栏位定位的精度，从而提高幼崽获救的几率。

上述步骤S5中判断各预处理栏位内是否有处于哺乳期的动物，可以根据圈养资料事先存储好，如存储于精定位模块，也可以实时获取。一种实施例中，步骤S5具体包括：

S51：判断各预处理栏位内是否有处于哺乳期的动物，若有，则说明栏位有可能发生了幼崽挤压事件，执行S52；否则，确定该预处理栏位为非目标栏位，即认为该栏位没有发生幼崽挤压事件；

S52：判断哺乳期的动物(即母体)是否在目标声音发出后的预设时间段内哺乳期的动物为卧位，即自采集到目标声音的时刻起往前的一段时间内判断哺乳期的动物是否处于卧位，该卧位可以为由站位变为卧位，也可以由卧位变为站位，或者在该段时间内或者该段时间的部分时间内始终处于卧位；若是，则该预处理栏位发生幼崽挤压事件的可能性极大，因此认为该预处理栏位为目标栏位；否则，确定该预处理栏位为非目标栏位，即认为该栏位没有发生幼崽挤压事件。

只有姿态为卧姿的养殖对象是可能发生挤压事件的养殖对象，因此，在本发明中，通过将得到的声源定位结果与检测的姿态信息相结合，即可以得到挤压事件的准确事发位置，这种方式，结合哺乳期的动物的姿态，能够更准确的定位到发声挤压事件的目标栏位。

其中，步骤S51中通过图像识别的方式或者预处理栏位预先圈养的动物信息判断预处理栏位内是否有处于哺乳期的动物，图像识别可以通过图像传感器如摄像器件等采集的照片，判断是否为哺乳期的动物；由于哺乳期的动物都是产仔后的动物，因此，可以根据记录的该栏位的动物的产仔时间确定其是否为处于哺乳期的动物。通过这种方式，既便于对哺乳期的动物进行判断，又能够提高判断的准确率。当然也可以根据预处理栏位内动物的叫声识别等其他信息对其进行判断。

同理，步骤S52中也可以通过图像识别的方式判断哺乳期的动物是否在目标声音发出的预设时间段内该哺乳期的动物为卧位，图像识别可以通过摄像头等器件先进行图像采集，然后再进行判断，通过图像识别技术判断比较直观。这种方式需要在养殖场安装图像采集器件，如摄像头。

另一种实施例中，步骤S52中，通过姿态传感器判断哺乳期的动物是否在目标声音发出的预设时间段内该哺乳期的动物为卧位，姿态传感器可以包括加速度计、陀螺仪等器件，姿态传感器能够感知哺乳期的动物的姿态变化，进而确定其在预设时间段内是否具有卧位。这种方式需要在哺乳期的动物身体上佩戴姿态传感器。采用这种判断方式，判断精度高，实时性好，有利于对幼崽的及时解救。

可以理解地，上述步骤S52也可以同时采用图像识别方式和姿态传感器判断哺乳期的动物是否在目标声音发出的预设时间段内该哺乳期的动物为卧位。

在确定出发生挤压事件的目标栏位后，可以通知养殖人员及时采取行动对幼崽进行解救，本发明提供的养殖场的幼崽监控方法，如图4所示，包括步骤：

S100：使用上述任一实施例所述的声音定位方法确定目标栏位；

S200：对目标栏位内的哺乳期的动物进行一级提醒操作；

S300：判断哺乳期的动物是否由卧位改变为站位；如是，则停止提醒；如否，则执行S400；

S400：对目标栏位内的哺乳期的动物进行二级提醒操作，直到哺乳期的动物由卧位改变为站位，结束二级提醒操作。

其中，在哺乳期的动物身上佩戴执行器件，一级提醒操作可以为振动提醒，当需要对其进行一级提醒操作时，通过该执行器件的振动提醒哺乳期的动物需要改变姿态；二级提醒操作可以为电击操作，当需要对哺乳期的动物进行二级提醒操作时，通过该执行器件的对哺乳期的动物进行电击，以提醒其需要改变姿态。当然，该提醒操作也可以包括声响，这样，不但可以实现对养殖对象的刺激，还可以达到对用户(如养殖户)提醒的目的，方便用户快速到达事发现场，如一级提醒操作也可以为声音报警提醒，二级提醒操作也可以为振电击提醒。

采用本发明的幼崽监控方法，在确定发生挤压事件的目标栏位后，直接通过佩戴在哺乳期的动物上的执行器件对其进行提醒，且分级别对其进行提醒，以既保证对哺乳期的动物的惊扰较小，又能够更及时地解救幼崽。

进一步地，上述步骤S300可以在步骤S200进行一级提醒后的第一提醒时间段后再执行，步骤S400中具体可以包括：

S410：对目标栏位内的哺乳期的动物进行二级提醒操作；

S420：等待第二提醒时间段后，判断哺乳期的动物是否由卧位改变为站位，如果是，则结束二级提醒操作；若否则返回S410。

对于哺乳期的动物对一级提醒操作和二级提醒操作的具体持续时间以及强度，由于各种动物以及同一种动物不同个体的差异比较大，可以通过多次测试进行确定。

对于步骤S300和S400中判断哺乳期的动物是否由卧位改变为站位也可以通过姿态传感器实现，姿态传感器可以设置在养殖对象的身体上，通过姿态传感器可以实时监测养殖对象的当前姿态(如站立、卧姿)，判断养殖对象是否为卧姿(通常，挤压事件仅会在养殖对象处于卧姿时发生)，例如，姿态传感器可以包括加速度传感器和陀螺仪，卧姿可以包括俯卧、侧卧、仰卧。

需要说明的是，上述声音定位方法并不限于使用上述声音定位装置才能实现，也可以采用其他装置实现。

本领域的技术人员能够理解的是，在不冲突的前提下，上述各优选方案可以自由地组合、叠加。

应当理解，上述的实施方式仅是示例性的，而非限制性的，在不偏离本发明的基本原理的情况下，本领域的技术人员可以针对上述细节做出的各种明显的或等同的修改或替换，都将包含于本发明的权利要求范围内。

Claims (9)

1.一种养殖场的声音定位装置，用于通过识别幼崽的声音来定位幼崽被挤压的栏位，其特征在于，包括：

多个声音采集器件，多个所述声音采集器件呈辐射状排布，且设置于同一电路板上；

识别模块，与各所述声音采集器件连接，用于从各所述声音采集器件采集的音频信号中识别出幼崽被挤压的目标声音；

预定位模块，与所述识别模块连接，用于根据各所述声音采集器件采集的对应所述目标声音的目标信号以及各所述声音采集器件的分布情况确定所述目标声音的声源坐标，并根据所述声源坐标确定可能发生挤压事件的预判区域，进而确定位于所述预判区域内的预处理栏位；其中，所述预判区域设置为以所述声源坐标为中心，以预设半径为半径的圆形区域；

精定位模块，与所述预定位模块连接，用于判断各所述预处理栏位内是否有处于哺乳期的动物，若是，则确定所述预处理栏位为目标栏位；

其中，所述预定位模块判断各养殖栏位的区域与所述预判区域的公共面积是否大于或者等于预设面积；若大于所述预设面积，则认为所述养殖栏位为预处理栏位；否则认为所述养殖栏位为非预处理栏位。

2.根据权利要求1所述的声音定位装置，其特征在于，多个所述声音采集器件形成的各辐射线呈螺旋状，且第m条辐射线的第n个所述声音采集器件与辐射中心的距离r_m，n满足下述公式：

其中m＝1，...，N_a；n＝2，...，N_m；N_a为辐射线的条数；N_m为每条辐射线上设置的声音采集器件的个数；v为辐射线上的各声音采集器件所在位置的切线与该声音采集器件的中心连线之间的夹角，为预设值；r_max为距离所述辐射中心最远的声音采集器件与所述辐射中心的距离；所述中心连线指所述声音采集器件与辐射中心的连线。

3.根据权利要求2所述的声音定位装置，其特征在于，所述辐射线的条数为五条，所述辐射中心设置有所述声音采集器件，且各所述辐射线上除所述辐射中心外还设置有至少六个所述声音采集器件。

4.根据权利要求2所述的声音定位装置，其特征在于，r_max的值大于等于7厘米；

除所述辐射中心处的所述声音采集器件，各所述辐射线上最靠近所述辐射中心的声音采集器件与所述辐射中心的距离r₀＝0.2*r_max。

5.一种养殖场的声音定位方法，用于通过识别幼崽的声音来定位幼崽被挤压的栏位，其特征在于，声音定位装置包括多个声音采集器件，多个所述声音采集器件呈辐射状排布，且设置于同一电路板上，所述声音定位方法包括步骤：

S1：识别幼崽被挤压的目标声音；

S2：根据各所述声音采集器件采集的对应所述目标声音的目标信号以及各所述声音采集器件的分布情况，确定所述目标声音在所述养殖场的声源坐标；

S3：根据所述声源坐标确定可能发生挤压事件的预判区域，所述预判区域设置为以所述声源坐标为中心，以预设半径为半径的圆形区域；

S4：选定与所述预判区域有交集的养殖栏位为预处理栏位；

S5：判断各所述预处理栏位内是否有处于哺乳期的动物，若是，则确定所述预处理栏位为目标栏位；

其中，所述步骤S4包括：

判断各养殖栏位的区域与所述预判区域的公共面积是否大于或者等于预设面积；若大于所述预设面积，则认为所述养殖栏位为预处理栏位；否则认为所述养殖栏位为非预处理栏位。

6.根据权利要求5所述的声音定位方法，其特征在于，所述步骤S5包括：

S51：判断各所述预处理栏位内是否有处于哺乳期的动物，若有，则执行S52；否则，确定所述预处理栏位为非目标栏位；

S52：判断所述哺乳期的动物是否在所述目标声音发出后的预设时间段内所述哺乳期的动物为卧位；若是，则认为所述预处理栏位为目标栏位；否则，确定所述预处理栏位为非目标栏位。

7.根据权利要求6所述的声音定位方法，其特征在于，所述S51中通过图像识别的方式或者通过所述预处理栏位预先圈养的所述动物信息判断所述预处理栏位内是否有处于哺乳期的动物。

8.根据权利要求6所述的声音定位方法，其特征在于，所述S52中通过图像识别的方式或者通过姿态传感器判断所述哺乳期的动物是否在所述目标声音发出的预设时间段内处于卧位。

9.一种养殖场的幼崽监控方法，其特征在于，包括步骤：

S100：使用权利要求5-8任一项所述的声音定位方法确定目标栏位；

S200：对所述目标栏位内的哺乳期的动物进行振动提醒操作；

S300：判断所述哺乳期的动物是否由卧位改变为站位；如是，则停止提醒；如否，则执行S400；

S400：对所述目标栏位内的哺乳期的动物进行电击提醒操作，直到所述哺乳期的动物由卧位改变为站位，结束电击提醒操作。

Images