基于视频跟踪的禽畜行为分析方法及系统技术方案

本发明专利技术提供了一种基于视频跟踪的禽畜行为分析方法及系统，所述方法包括如下步骤：S1.获取禽畜活动区域内的视频图像，所述禽畜活动区域内存在一个以上的禽畜；S2.从所述视频图像中检测出目标畜禽；S3.对检测出的目标禽畜进行视频跟踪；S4.依据视频跟踪结果对所述目标禽畜的行为进行分析，以获得目标禽畜的行为特征。本发明专利技术所述的基于视频跟踪的禽畜行为分析方法解决现有技术中依靠人工观察记录禽畜行为带来的效率低下以及分析结果不客观等问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及禽畜养殖领域，具体涉及一种基于视频跟踪的禽畜行为分析方法及系统。
技术介绍
随着社会的发展，人们的生活水平也得到了显著改善，对肉制品的需求也从过去仅追求数量上的满足，到进一步追求肉制品品质。现代化、集约化的养殖大大提高了生产效率，降低了生产成本，使得经济效益得到了一定的提升。近年来我国生猪产业发展迅速，目前年出栏一万头以上大型养猪场全国约有3000余个，生猪养殖业朝着集约化、专业化、信息化的方法发展将成为必然的趋势。但这种规模化的饲养方式也会造成一些负面影响，极易造成传染病集中爆发、大面积感染病菌或生猪育肥速度过慢等。为防止此类情况的发生，养猪场可能会违规使用药品或使用催肥药品等，影响肉质。为满足人们的消费需求，生猪养殖业开始重视生猪的日常行为及生活状态对畜禽行为的准确识别分析有利于优化生产工艺，提高生产效益以及改善动物福利。传统的畜禽行为分析依赖于养殖场管理员的人工观察记录，这样不仅耗费了大量的人力物力，更容易因为管理员的失误造成误判，给生产带来损失，而且畜禽养殖场环境条件比较恶劣，对工作人员的身心健康会造成一定影响。
技术实现思路
针对现有技术中的缺陷，本专利技术提供一种基于视频跟踪的禽畜行为分析方法及系统，以解决现有技术中依靠人工观察记录禽畜行为带来的效率低下以及分析结果不客观等问题。为解决上述技术问题，本专利技术提供以下技术方案：第一方面，本专利技术提供了一种基于视频跟踪的禽畜行为分析方法，包括如下步骤：S1.获取禽畜活动区域内的视频图像，所述禽畜活动区域内存在一个以上的禽畜；S2.从所述视频图像中检测出目标畜禽；S3.对检测出的目标禽畜进行视频跟踪；S4.依据视频跟踪结果对所述目标禽畜的行为进行分析，以获得目标禽畜的行为特征。优选地，所述S2中从所述视频图像中检测出目标畜禽，包括：通过基于分类器的目标检测方法从所述视频图像的初始帧图像中识别出目标畜禽。优选地，所述S3中对检测出的目标禽畜进行视频跟踪，包括：S31.构造所述目标禽畜的特征矩阵，作为目标特征；S32.将所述S2中检测出的目标禽畜在所述禽畜活动区域内所处的位置确定为跟踪的初始位置；S33.读取所述视频图像的下一帧图像，确定该帧图像中包含目标禽畜的候选区域，并在所述候选区域中寻找与所述目标特征匹配的候选位置，将所述候选位置作为该帧图像中目标禽畜的位置；S34.继续执行步骤S33直至所述视频图像中的所有帧图像均被读取完，最后根据每帧图像中目标禽畜的位置绘制所述目标禽畜的行为轨迹曲线，实现对所述目标禽畜的跟踪。优选地，所述S4中依据视频跟踪结果对所述目标禽畜的行为进行分析，以获得目标禽畜的行为特征，包括：根据所述禽畜活动区域内各个特定活动子区域的位置信息以及所述目标禽畜的行为轨迹曲线，对所述目标禽畜的行为进行分析，以获得目标禽畜的行为特征。优选地，所述根据所述禽畜活动区域内各个特定活动子区域的位
置信息以及所述目标禽畜的行为轨迹曲线，对所述目标禽畜的行为进行分析，以获得目标禽畜的行为特征，包括：根据所述禽畜活动区域内各个特定活动子区域的位置信息以及所述目标禽畜的行为轨迹曲线，获取所述目标禽畜在各个特定活动子区域内的活动次数以及每次活动的停留时间。第二方面，本专利技术还供了一种基于视频跟踪的禽畜行为分析系统，包括：获取单元，用于获取禽畜活动区域内的视频图像，所述禽畜活动区域内存在一个以上的禽畜；检测单元，用于从所述视频图像中检测出目标畜禽；跟踪单元，用于对检测出的目标禽畜进行视频跟踪；分析单元，用于依据视频跟踪结果对所述目标禽畜的行为进行分析，以获得目标禽畜的行为特征。优选地，所述检测单元，具体用于：通过基于分类器的目标检测方法从所述视频图像的初始帧图像中识别出目标畜禽。优选地，所述跟踪单元，进一步包括：构造模块、确定模块、标记模块和绘制模块；所述构造模块，用于构造所述目标禽畜的特征矩阵，作为目标特征；所述确定模块，用于将所述检测单元检测出的目标禽畜在所述禽畜活动区域内所处的位置确定为跟踪的初始位置；所述标记模块，用于依次读取所述视频图像的下一帧图像，确定每该帧图像中包含目标禽畜的候选区域，并在所述候选区域中寻找与所述目标特征匹配的候选位置，将所述候选位置作为该帧图像中目标禽畜的位置；所述绘制模块，用于根据每帧图像中目标禽畜的位置绘制所述目标禽畜的行为轨迹曲线，实现对所述目标禽畜的跟踪。优选地，所述分析单元，具体用于：根据所述禽畜活动区域内各个特定活动子区域的位置信息以及所述目标禽畜的行为轨迹曲线，对所述目标禽畜的行为进行分析，以获得目标禽畜的行为特征。优选地，所述分析单元，具体用于：根据所述禽畜活动区域内各个特定活动子区域的位置信息以及所述目标禽畜的行为轨迹曲线，获取所述目标禽畜在各个特定活动子区域内的活动次数以及每次活动的停留时间。由上述技术方案可知，本专利技术提供的基于视频跟踪的禽畜行为分析方法及系统，首先获取禽畜活动区域内的视频图像，然后从所述视频图像中检测出目标畜禽，并对检测出的目标禽畜进行视频跟踪，最后依据视频跟踪结果对所述目标禽畜的行为进行分析，以获得目标禽畜的行为特征。例如，采用本实施例所述的基于视频跟踪的禽畜行为分析方法，可以对禽畜(如鸡、鸭、兔、猪等)进行行为分析，获得禽畜(如鸡、鸭、兔、猪等)的饮食特性、活动特性、休息特性等行为特征。本专利技术所述的基于视频跟踪的禽畜行为分析方法及系统，可以实现对目标禽畜的自动跟踪和行为分析，从而解决了现有技术中依靠人工观察记录禽畜行为带来的效率低下以及分析结果不客观等问题。此外，本专利技术所述的基于视频跟踪的禽畜行为分析方法，出于改善动物福利的角度考虑，在不对禽畜事先进行标注的情况下，对目标禽畜实现了实时准确的检测与跟踪。本专利技术所述的基于视频跟踪的禽畜行为分析方法可用于禽畜日常行为活动的自动化检测，对后续判定是否有禽畜存在异常行为有着重要意义。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通
技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本专利技术第一个实施例提供的基于视频跟踪的禽畜行为分析方法的流程图；图2是步骤102的一种具体实现过程示意图；图3是步骤103的一种具体实现过程示意图；图4是猪舍区域划分结果示意图；图5是本专利技术第三个实施例提供的基于视频跟踪的禽畜行为分析系统的结构示意图；图6是基于视频跟踪的禽畜行为分析系统的一种实施方式示意图。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术第一个实施例提供了一种基于视频跟踪的禽畜行为分析方法，图1示出了本专利技术第一个实施例提供的基于视频跟踪的禽畜行为分析方法的流程图。参见图1，所述方法包括如下步骤：步骤101：获取禽畜活动区域内的视频图像，所述禽畜活动区域内存在一个以上的禽畜。在本步本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于视频跟踪的禽畜行为分析方法，其特征在于，包括如下步骤：S1.获取禽畜活动区域内的视频图像，所述禽畜活动区域内存在一个以上的禽畜；S2.从所述视频图像中检测出目标畜禽；S3.对检测出的目标禽畜进行视频跟踪；S4.依据视频跟踪结果对所述目标禽畜的行为进行分析，以获得目标禽畜的行为特征。

【技术特征摘要】
1.一种基于视频跟踪的禽畜行为分析方法，其特征在于，包括如下步骤：S1.获取禽畜活动区域内的视频图像，所述禽畜活动区域内存在一个以上的禽畜；S2.从所述视频图像中检测出目标畜禽；S3.对检测出的目标禽畜进行视频跟踪；S4.依据视频跟踪结果对所述目标禽畜的行为进行分析，以获得目标禽畜的行为特征。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述S2中从所述视频图像中检测出目标畜禽，包括：通过基于分类器的目标检测方法从所述视频图像的初始帧图像中识别出目标畜禽。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述S3中对检测出的目标禽畜进行视频跟踪，包括：S31.构造所述目标禽畜的特征矩阵，作为目标特征；S32.将所述S2中检测出的目标禽畜在所述禽畜活动区域内所处的位置确定为跟踪的初始位置；S33.读取所述视频图像的下一帧图像，确定该帧图像中包含目标禽畜的候选区域，并在所述候选区域中寻找与所述目标特征匹配的候选位置，将所述候选位置作为该帧图像中目标禽畜的位置；S34.继续执行步骤S33直至所述视频图像中的所有帧图像均被读取完，最后根据每帧图像中目标禽畜的位置绘制所述目标禽畜的行为轨迹曲线，实现对所述目标禽畜的跟踪。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述S4中依据视频跟踪结果对所述目标禽畜的行为进行分析，以获得目标禽畜的行为特征，包括：根据所述禽畜活动区域内各个特定活动子区域的位置信息以及所述目标禽畜的行为轨迹曲线，对所述目标禽畜的行为进行分析，以获得目标禽畜的行为特征。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据所述禽畜活动区域内各个特定活动子区域的位置信息以及所述目标禽畜的行为轨迹曲线，对所述目标禽畜的行为进行分析，以获得目标禽畜的行为特征，包括：根据所述禽畜活动区域内各个特定活动子区域的位置信息以及所述目标禽畜的...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘刚，段玉瑶，马丽，蔡一欣，
申请(专利权)人：中国农业大学，
类型：发明
国别省市：北京;11