基于基频的梅尔倒谱系数在车辆识别中的应用
2021-12-21李成娟李宝清王国辉
李成娟,易 强,李宝清,王国辉
(1.中国科学院 上海微系统与信息技术研究所 微系统技术重点实验室,上海 201800; 2.中国科学院大学,北京 100049)
无线传感器网络凭借其通信能力强大、记录信息全面、无需人工值守等优点,广泛应用于军事、农业、商业等各个领域[1-2]。无线传感器网络通常由图像、声音、红外、震动传感器等几种类型的传感器构成[3]。声音传感器有不易被察觉、便于布设、不易受地形影响的优点,被广泛使用。
根据车辆行进过程中采集的声音信号,对野外车辆目标进行识别,一般分为2个步骤:1)提取声音传感器采集的声信号特征;2)设计分类器得到判别结果。目前常用的特征有基于小波包变换提取的特征,线性预测倒谱系数[4],梅尔倒谱系数(MFCC, mel-frequency cepstral coefficient)[5],基于经验模态分解提取的特征[6-7]等。其中,MFCC较常见,被广泛用于语种识别、说话人识别、声纹识别等领域,近年来被成功应用于车辆目标分类识别[8-10]。但由于MFCC对噪声敏感[11-13],在车辆识别领域的应用场景受限。
为提高特征抗噪能力,增强特征稳健性,能够体现野外车辆信号自身特征,提出一种改进的MFCC特征。根据车辆目标信号的频谱特征,自适应增加车辆基频信息在特征中的比重。然后进行F比加权,以降低同种车辆类别特征间的区分度,增大不同车辆类别特征之间的差别,从而提高特征在野外环境下的鲁棒性。使用高斯混合模型(GMM, gaussian mixture model)作为分类器,检验识别效果。提取传统MFCC特征,基频自适应MFCC特征,加权基频自适应MFCC特征作对比试验,期望获得更高的识别准确率,为野外环境的车辆识别,提供一种鲁棒特征提取方法。……
