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[發明專利]一種基于移動視角的豬的體重和膘情變化檢測方法在審

專利信息
申請號: 202010883035.X 申請日: 2020-08-28
公開(公告)號: CN111898326A 公開(公告)日: 2020-11-06
發明(設計)人: 鄒安琪;蔣沛林 申請(專利權)人: 鄒安琪
主分類號: G06F30/27 分類號: G06F30/27;G06F111/06;G06F119/22;G06T17/00;G06F16/29;G06N3/04;G06N3/08
代理公司: 暫無信息 代理人: 暫無信息
地址: 453000 *** 國省代碼: 河南;41
權利要求書: 查看更多 說明書: 查看更多
摘要:
搜索關鍵詞: 一種 基于 移動 視角 體重 膘情 變化 檢測 方法
【權利要求書】:

1.一種基于移動視角的豬的體重和膘情變化檢測方法,其特征在于,包括以下步驟:

建立豬舍的BIM;

建立肉豬標準三維模型;

在豬舍頂部設置俯視的槍機,在豬舍周圍設置軌道,在軌道上設置若干個可移動球機;

在BIM地面平面上建立二維軌道模型,通過球機的傳感器獲得每個球機在與軌道等高平面上的二維坐標,將球機的坐標信息輸入BIM里,得到每個球機在BIM地面平面上的坐標;

用頂部槍機采集肉豬俯視圖,輸入豬頭尾關鍵點檢測網絡標注肉豬頭尾關鍵點,輸出肉豬頭尾關鍵點熱力圖;

將肉豬頭尾關鍵點熱力圖投影在BIM地面平面上并計算肉豬頭尾關鍵點的二維坐標;

計算BIM地面平面上以肉豬頭部關鍵點為端點且經過肉豬尾部關鍵點的射線L1與軌道的交點B的坐標,選擇到交點B路徑最短的球機b移動到交點,令球機b水平轉動,使球機光軸和L1平行,然后使肉豬尾關鍵點在球機b拍攝圖像的中心,獲得肉豬后視圖;

計算BIM地面平面上過頭尾關鍵點連線中點與頭尾關鍵點連線垂直的線L2與軌道的交點A和A′的坐標,計算所有球機到A和A′點路徑的距離,選擇最小的路徑距離并派對應的球機a按最短路徑移動到A或A′點,令球機a水平轉動,使球機光軸和L2平行,然后使肉豬頭尾關鍵點連線的中點在球機a拍攝圖像的中心,獲得肉豬側視圖;

以肉豬頸部上側關鍵點和尾巴根部關鍵點連線的中點為根節點,根節點屬于肉豬身關鍵點;

將肉豬的后視圖和側視圖輸入豬身關鍵點檢測網絡,檢測肉豬身關鍵點,輸出肉豬后視和側視關鍵點熱力圖;

將肉豬的后視圖和側視圖輸入豬輪廓語義分割網絡,檢測屬于肉豬的像素,輸出肉豬的后視輪廓圖和側視輪廓圖;

標注出肉豬標準三維模型上的關鍵點并將肉豬標準三維模型按側視和后視角度投影在BIM地面平面上,得到標有關鍵點和根節點的肉豬標準三維模型側視和后視重投影圖;

使用優化算法調整肉豬標準三維模型參數,使肉豬標準三維模型側視投影中根節點和肉豬側視圖中根節點對齊,根據肉豬側視圖關鍵點和肉豬側視圖輪廓優化肉豬標準三維模型,得到第一肉豬三維模型;

使用優化算法調整第一肉豬三維模型的參數,根據肉豬后視圖關鍵點和肉豬后視圖輪廓優化第一肉豬三維模型,得到肉豬最優三維模型;

計算肉豬最優三維模型的體長與臀寬的比例,得出肉豬最優三維模型對應的膘情等級;

把肉豬最優三維模型的體積和對應膘情等級肉豬的經驗密度相乘得出肉豬的體重;

統計每一個肉豬個體每24小時的大量體重數據,把出現頻率最高的體重數據作為肉豬當天的體重,計算肉豬當天的體重與前一天體重的差值得出肉豬從前一天到當天的體重增長量,將肉豬從前一天到當天的體重增長量與肉豬過去24小時內進食量的比值作為肉豬的生長速度;

以天為單位監測肉豬的體重、生長速度和膘情等級,根據出欄效益公式計算肉豬的出欄效益,出欄效益最大時即可出欄;

通過WebGIS技術結合信息交換模塊將BIM里的信息可視化。

2.如權利要求1所述的方法,其特征在于,所述豬頭尾關鍵點檢測網絡的訓練方法包括:

采用頂部槍機拍攝的肉豬俯視圖作為數據集;

標注肉豬頭尾關鍵點對應像素的位置,使用高斯模糊,使標注處形成肉豬頭尾關鍵點熱斑,生成肉豬頭尾關鍵點標注數據;

采用肉豬均方誤差損失函數進行豬頭尾關鍵點檢測網絡的訓練。

3.如權利要求1所述的方法,其特征在于,所述豬身關鍵點檢測網絡的訓練方法包括:

采用球機拍攝的肉豬側視和后視圖像作為數據集;

對數據集進行標注,標注出肉豬側視圖中的尾巴根部、前后大腿根部、頸部上下兩側、根節點,并標注出肉豬后視圖中尾巴根部、臀部左右兩側關鍵點對應像素的位置;

使用高斯模糊,使標注處形成熱斑,生成豬身關鍵點標注數據;

采用均方誤差損失函數進行豬身關鍵點檢測網絡的訓練。

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