Short-Term Entropy of Signal Energy Used for Effective Detecting of Weak Gunshots in Noisy Environments

Simple item page
dc.contributor.authorSigmund, Milancs
dc.coverage.issue15cs
dc.coverage.volume24cs
dc.date.accessioned2025-02-18T11:36:12Z
dc.date.available2025-02-18T11:36:12Z
dc.date.issued2024-07-30cs
dc.description.abstractConventional gunshot detection systems can quickly and reliably detect gunshots in the area where the acoustic sensors are placed. This paper presents the detection of weak hunting gunshots using the short-term entropy of signal energy computed from acoustic signals in an open natural environment. Our research in this field was primarily aimed at detecting gunshots fired at close range with the usual acoustic intensity to protect wild elephants from poachers. The detection of weak gunshots can extend existing detection systems to detect more distant gunshots. The developed algorithm was optimized for the detection of gunshots in two categories of the surrounding sounds, short impulsive events and continuous noise, and tested in acoustic scenes where the power ratios between the weak gunshots and louder surroundings range from 0 dB to -14 dB. The overall accuracy was evaluated in terms of recall and precision. Depending on impulsive or noise sounds, binary detection was successful down to -8 dB or -6 dB; then, the efficiency decreases, but some very weak gunshots can still be detected at -13 dB. Experiments show that the proposed method has the potential to improve the efficiency and reliability of gunshot detection systems.en
dc.description.abstractBěžné systémy pro detekci výstřelů dokážou rychle a spolehlivě detekovat výstřely v oblasti, kde jsou umístěny akustické senzory. Tento článek prezentuje detekci slabých výstřelů při lovu zvěře pomocí krátkodobé entropie energie signálu vypočítané z akustických signálů v otevřeném přírodním prostředí. Náš výzkum v této oblasti byl zaměřen primárně na detekci výstřelů vypálených na blízko s obvyklou akustickou intenzitou, abychom ochránili divoké slony před pytláky. Detekce slabých výstřelů může rozšířit stávající detekční systémy o zachycení také vzdálenějších výstřelů. Vyvinutý algoritmus byl optimalizován pro detekci výstřelů ve dvou kategoriích okolních zvuků – krátké impulzivní zvuky a nepřetržitý hluk a testován v akustických scénách, kde se výkonové poměry mezi slabými výstřely a hlasitějším okolím pohybují od 0 dB do -14 dB. Celková přesnost byla hodnocena podle kritérií recall a precision. V závislosti na impulzivních nebo šumových zvucích byla binární detekce úspěšná až do -8 dB nebo -6 dB, poté účinnost klesá, ale některé velmi slabé výstřely lze stále detekovat až při -13 dB. Experimenty ukazují, že navrhovaná metoda má potenciál zlepšit účinnost a spolehlivost systémů detekce výstřelů.cs
dc.formattextcs
dc.format.extent1-17cs
dc.format.mimetypeapplication/pdfcs
dc.identifier.citationSENSORS. 2024, vol. 24, issue 15, p. 1-17.en
dc.identifier.doi10.3390/s24154933cs
dc.identifier.issn1424-8220cs
dc.identifier.orcid0000-0003-3973-3626cs
dc.identifier.other189494cs
dc.identifier.researcheridAAM-3483-2020cs
dc.identifier.scopus7004163486cs
dc.identifier.urihttps://hdl.handle.net/11012/250053
dc.language.isoencs
dc.publisherMDPIcs
dc.relation.ispartofSENSORScs
dc.relation.urihttps://www.mdpi.com/1424-8220/24/15/4933cs
dc.rightsCreative Commons Attribution 4.0 Internationalcs
dc.rights.accessopenAccesscs
dc.rights.sherpahttp://www.sherpa.ac.uk/romeo/issn/1424-8220/cs
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by/4.0/cs
dc.subjectgunshot detectionen
dc.subjectweak gunshotsen
dc.subjectshort-term energy entropyen
dc.subjectnoisy environmenten
dc.subjectsecurity and surveillanceen
dc.subjectdetekce výstřelů
dc.subjectslabé výstřely
dc.subjectkrátkodobá entropie energie
dc.subjecthlučné prostředí
dc.subjectbezpečnost a dohled
dc.titleShort-Term Entropy of Signal Energy Used for Effective Detecting of Weak Gunshots in Noisy Environmentsen
dc.title.alternativeKrátkodobá entropie energie signálu používaná pro efektivní detekci slabých výstřelů v hlučném prostředícs
dc.type.driverarticleen
dc.type.statusPeer-revieweden
dc.type.versionpublishedVersionen
sync.item.dbidVAV-189494en
sync.item.dbtypeVAVen
sync.item.insts2025.02.18 12:36:12en
sync.item.modts2025.02.13 14:31:55en
thesis.grantorVysoké učení technické v Brně. Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií. Ústav radioelektronikycs
Files
Original bundle
Now showing 1 - 1 of 1
Thumbnail Image
Name:
sensors2404933.pdf
Size:
2.22 MB
Format:
Adobe Portable Document Format
Description:
file sensors2404933.pdf
Download
Collections
Ústav radioelektroniky