本發(fā)明屬于畜禽高效安全養(yǎng)殖信息化技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于奶牛身體關(guān)鍵點(diǎn)運(yùn)動(dòng)軌跡的跛行檢測(cè)方法。該方法首先獲取奶牛的行走視頻，并從行走視頻中提取奶牛的牛蹄運(yùn)動(dòng)軌跡和頭部運(yùn)動(dòng)軌跡；然后從中提取出奶牛的跛行參數(shù)；所述奶牛的跛行參數(shù)包括步幅不一致性、步進(jìn)時(shí)間不一致性、跟蹤性能、牛蹄著地敏感性、牛蹄支撐相占比不一致性、以及頭部擺動(dòng)幅度；最后根據(jù)奶牛的跛行參數(shù)，確定奶牛的跛行程度。本發(fā)明從奶牛頭部運(yùn)動(dòng)情況和牛蹄運(yùn)動(dòng)情況來(lái)綜合確定奶牛的跛行參數(shù)，全面覆蓋奶牛的跛行參數(shù)，進(jìn)而根據(jù)跛行參數(shù)來(lái)確定奶牛的跛行程度，提高了奶牛跛行檢測(cè)的準(zhǔn)確率，對(duì)提高奶牛福利、降低跛行帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)損失有著重要的意義。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于畜禽高效安全養(yǎng)殖信息化技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于奶牛身體關(guān)鍵點(diǎn)運(yùn)動(dòng)軌跡的跛行檢測(cè)方法。

背景技術(shù)

跛行不僅是奶牛最重要的福利問(wèn)題之一，而且會(huì)造成奶牛的產(chǎn)奶量減少，繁殖性能下降，帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)損失。預(yù)防和及時(shí)治療是應(yīng)對(duì)奶牛跛行現(xiàn)象的兩大策略，盡早地鑒別出跛行的奶牛將會(huì)減小經(jīng)濟(jì)損失并且有助于跛腳的恢復(fù)，因此鑒別出處于跛行早期的奶牛具有十分重要的研究意義。

傳統(tǒng)的人工過(guò)檢測(cè)奶牛跛行的方法為人工檢測(cè)方法，該種方法費(fèi)時(shí)費(fèi)力，已經(jīng)不能滿足目前奶牛養(yǎng)殖業(yè)的需求。為了解決該問(wèn)題，現(xiàn)有技術(shù)中開(kāi)始將機(jī)器視覺(jué)方法應(yīng)用于跛行奶牛檢測(cè)上來(lái)，該種方法在對(duì)奶牛跛行檢測(cè)的過(guò)程中不干擾奶牛的正常活動(dòng)，具有非接觸、免應(yīng)激、低成本等特點(diǎn)，已經(jīng)得到廣泛研究。

現(xiàn)有的基于機(jī)器視覺(jué)的奶牛跛行檢測(cè)方法包括計(jì)算奶牛行走時(shí)的弓背曲率、頭頸部擬合直線來(lái)作為奶牛的跛行參數(shù)；還包括對(duì)奶牛腿部擺動(dòng)曲線進(jìn)行分析，提取跛行指標(biāo)以實(shí)現(xiàn)對(duì)奶牛跛行的自動(dòng)檢測(cè)；等等。但現(xiàn)有方法對(duì)奶牛跛行特征提取的覆蓋率不高，并且無(wú)法實(shí)現(xiàn)在復(fù)雜環(huán)境下對(duì)奶牛身體關(guān)鍵部位進(jìn)行跟蹤來(lái)獲取更為準(zhǔn)確的跛行參數(shù)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供了一種基于奶牛身體關(guān)鍵點(diǎn)運(yùn)動(dòng)軌跡的跛行檢測(cè)方法，用以解決現(xiàn)有技術(shù)中對(duì)奶牛跛行特征提取的覆蓋率不高造成的奶牛跛行確定不準(zhǔn)確的問(wèn)題。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的技術(shù)方案包括：

本發(fā)明提供了一種基于奶牛身體關(guān)鍵點(diǎn)運(yùn)動(dòng)軌跡的跛行檢測(cè)方法，包括如下步驟：

1)獲取奶牛的行走視頻，并從行走視頻中提取奶牛的牛蹄運(yùn)動(dòng)軌跡和頭部運(yùn)動(dòng)軌跡；

2)根據(jù)奶牛的牛蹄運(yùn)動(dòng)軌跡和頭部運(yùn)動(dòng)軌跡，提取出奶牛的跛行參數(shù)；所述奶牛的跛行參數(shù)包括步幅不一致性、步進(jìn)時(shí)間不一致性、跟蹤性能、牛蹄著地敏感性、牛蹄支撐相占比不一致性、以及頭部擺動(dòng)幅度；

3)根據(jù)奶牛的跛行參數(shù)，確定奶牛的跛行程度，所述跛行程度包括正常和非正常。

上述技術(shù)方案的有益效果為：本發(fā)明從奶牛的行走視頻中提取出奶牛的牛蹄運(yùn)動(dòng)軌跡和頭部運(yùn)動(dòng)軌跡，以從奶牛頭部運(yùn)動(dòng)情況和牛蹄運(yùn)動(dòng)情況來(lái)綜合確定奶牛的跛行參數(shù)，包括步幅不一致性、步進(jìn)時(shí)間不一致性、跟蹤性能、牛蹄著地敏感性、牛蹄支撐相占比不一致性、以及頭部擺動(dòng)幅度，全面覆蓋奶牛的跛行參數(shù)，進(jìn)而根據(jù)跛行參數(shù)來(lái)確定奶牛的跛行程度，提高了奶牛跛行檢測(cè)的準(zhǔn)確率，對(duì)提高奶牛福利、降低跛行帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)損失有著重要的意義。

進(jìn)一步的，為了準(zhǔn)確計(jì)算各個(gè)跛行參數(shù)以準(zhǔn)確判斷奶牛的跛行程度，所述步幅不一致性為：

ZB₁＝max(|BF_ZQ-BF_YQ|,|BF_ZH-BF_YH|)

BF_ZQ＝LW_ZQ-QW_ZQ

BF_YQ＝LW’_YQ-QW_YQ