基于图像识别的奶牛养殖关键过程视频提取方法及系统技术方案

本发明专利技术提供一种基于图像识别的奶牛养殖关键过程视频提取方法及系统，方法包括：获取奶牛养殖全过程视频，将其切分成内容相对独立的视频片段，并提取各片段中每一帧图像；对每一帧图像进行阈值分割，提取其中去除背景外区域图像；提取去除背景外的区域图像中的颜色特征，并绘制RGB颜色直方图；根据颜色直方图统计去除背景外区域图像中红绿蓝三种颜色各自出现的概率；若去除背景外区域某一帧图像中上述三种颜色中任一种颜色出现的概率大于等于预设阈值，则确定以该帧图像为开始帧或结束帧的视频片段为奶牛养殖全过程中的关键过程。该方法能从奶牛养殖全过程视频中提取奶牛养殖关键过程的视频信息，减少人工操作和人力资源浪费，提高查找效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及多媒体
，尤其涉及一种基于图像识别的奶牛养殖关键过程视频提取方法及系统。
技术介绍
随着我国经济的高速发展，人民生活水平的不断提高，食品安全问题日趋成为人们关注的焦点，人们对食品的要求从数量向质量、营养转变，尤其是近年来问题食品、食品污染事件频发，更加引起了全社会的高度关注。而牛奶作为营养价值极高的乳制品，再加上奶源紧张，奶价上涨，使得牛奶的安全存在越来越大的安全隐患，所以，奶品安全问题关乎民生，怎样保证高品质高质量的安全牛奶生产，成为衡量奶制品企业成败的关键。由此可见，对奶牛养殖全过程进行实时视频监控意义重大。可使消费者对购买产品追根溯源，了解奶牛养殖的各个过程，从而保护消费者权益，消除对奶品质量安全的隐患，进而大大加深生产者和消费者之间的信任，并促进奶牛养殖行业快速发展，进而提高牛奶营养价值，从源头上解决奶牛质量安全问题。但是对于每天24小时的视频监控数据中，可能只有2小时是奶牛质量安全的关键过程，例如奶牛饲料搭配过程、奶牛饲喂过程、奶牛的基本活动状况、人工挤奶过程、设备消毒过程、牛奶生产加工过程及冷藏过程等。为了寻找这2个小时的关键过程视频，人们往往需要浏览整个视频，其需要持续不间断的人工监视，手工回放查找，效率低下，造成巨大的人力资源浪费。鉴于此，如何从冗余大量的奶牛养殖全过程视频数据中方便快速的提取奶牛养殖关键过程的视频信息成为目前需要解决的技术问题。
技术实现思路
为解决上述的技术问题，本专利技术提供一种基于图像识别的奶牛养殖关键过程视频提取方法及系统，能够从大量冗余的奶牛养殖全过程视频数据中方便快速的提取奶牛养殖关键过程的视频信息，避免以往手工回放查找时持续不间断的人工监视，在一定程度上减少人工操作，提高查找效率，减少人力资源浪费。第一方面，本专利技术提供一种基于图像识别的奶牛养殖关键过程视频提取方法，包括：获取奶牛养殖全过程视频；将所述奶牛养殖全过程视频切分成内容相对独立的视频片段，并提取每个视频片段中的每一帧图像；对所述每一帧图像进行阈值分割，提取所述每一帧图像中去除背景之外的区域的图像；提取去除背景之外的区域每一帧图像中的颜色特征，并绘制所述颜色特征的RGB颜色直方图；根据所述RGB颜色直方图，统计去除背景之外的区域每一帧图像中红、绿和蓝三种颜色各自出现的概率；若去除背景之外的区域某一帧图像中的红、绿和蓝三种颜色中任一种颜色出现的概率大于等于预设阈值，则确定以该帧图像为开始帧或结束帧的视频片段为奶牛养殖全过程中的关键过程；其中，所述奶牛养殖全过程视频中的每个关键过程的开始帧和结束帧的图像中均预先设置了同种纯红或纯绿或纯蓝颜色的警示牌。可选地，所述将所述奶牛养殖全过程视频切分成内容相对独立的视频片段，包括：采用镜头边缘检测技术将所述奶牛养殖全过程视频切分成内容相对独立的镜头，获取内容相对独立的视频片段。可选地，所述镜头边缘检测技术，包括：颜色直方图法、绝对帧差法或图像像素差法。可选地，在所述提取每个视频片段中的每一帧图像之后，在所述对所述每一帧图像进行阈值分割之前，还包括：对所述每一帧图像进行去噪处理；利用物体和背景在图像特征上的差异，对去噪处理后的每一帧图像进行边缘检测，标识去噪处理后的每一帧图像中亮度变化明显的点；相应地，所述对所述每一帧图像进行阈值分割，提取所述图像中去除背景之外的区域的图像，具体为：对边缘检测后的每一帧图像进行阈值分割，提取边缘检测后的每一帧图像中去除背景之外的区域的图像。可选地，所述对所述每一帧图像进行去噪处理，包括：采用中值滤波算法，对所述每一帧图像进行去噪处理；和/或，所述利用物体和背景在图像特征上的差异，对去噪处理后的每一帧图像进行边缘检测，标识去噪处理后的每一帧图像中亮度变化明显的点，包括：利用物体和背景在图像特征上的差异，采用罗伯茨Roberts算子对去噪处理后的每一帧图像进行边缘检测，标识去噪处理后的每一帧图像中亮度变化明显的点。可选地，所述提取去除背景之外的区域每一帧图像中的颜色特征，并绘制所述颜色特征的RGB颜色直方图，包括：计算去除背景之外的区域每一帧图像中的每一个RGB像素值的唯一映射，根据映射累加，将所述映射累加中相应的核密度权值进行累加，统计出去除背景之外的区域每一帧图像中各种颜色的数量特征，根据统计出的各种颜色的数量特征绘制RGB颜色直方图。第二方面，本专利技术提供一种基于图像识别的奶牛养殖关键过程视频提取系统，包括：视频获取模块，用于获取奶牛养殖全过程视频；图像帧提取模块，用于将所述奶牛养殖全过程视频切分成内容相对独立的视频片段，并提取每个视频片段中的每一帧图像；阈值分割模块，用于对所述每一帧图像进行阈值分割，提取所述每一帧图像中去除背景之外的区域的图像；颜色特征提取模块，用于提取去除背景之外的区域每一帧图像中的颜色特征，并绘制所述颜色特征的RGB颜色直方图；概率统计模块，用于根据所述RGB颜色直方图，统计去除背景之外的区域每一帧图像中红、绿和蓝三种颜色各自出现的概率；关键过程确定模块，用于若去除背景之外的区域某一帧图像中的红、绿和蓝三种颜色中任一种颜色出现的概率大于等于预设阈值，则确定以该帧图像为开始帧或结束帧的视频片段为奶牛养殖全过程中的关键过程；其中，所述奶牛养殖全过程视频中的每个关键过程的开始帧和结束帧的图像中均预先设置了同种纯红或纯绿或纯蓝颜色的警示牌。可选地，所述图像帧提取模块，具体用于采用镜头边缘检测技术将所述奶牛养殖全过程视频切分成内容相对独立的镜头，获取内容相对独立的视频片段，并提取每个视频片段中的每一帧图像；和/或，所述颜色特征提取模块，具体用于计算去除背景之外的区域每一帧图像中的每一个RGB像素值的唯一映射，根据映射累加，将所述映射累加中相应的核密度权值进行累加，统计出去除背景之外的区域每一帧图像中各种颜色的数量特征，根据统计出的各种颜色的数量特征绘制RGB颜色直方图。可选地，所述镜头边缘检测技术，包括：颜色直方图法、绝对帧差法或图像像素差法。可选地，所述系统还包括：去噪模块，用于对所述每一帧图像进行去噪处理；边缘检测模块，用于利用物体和背景在图像特征上的差异，对去噪处理后的每一帧图像进行边缘检测，标识去噪处理本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于图像识别的奶牛养殖关键过程视频提取方法，其特征在于，包括：获取奶牛养殖全过程视频；将所述奶牛养殖全过程视频切分成内容相对独立的视频片段，并提取每个视频片段中的每一帧图像；对所述每一帧图像进行阈值分割，提取所述每一帧图像中去除背景之外的区域的图像；提取去除背景之外的区域每一帧图像中的颜色特征，并绘制所述颜色特征的RGB颜色直方图；根据所述RGB颜色直方图，统计去除背景之外的区域每一帧图像中红、绿和蓝三种颜色各自出现的概率；若去除背景之外的区域某一帧图像中的红、绿和蓝三种颜色中任一种颜色出现的概率大于等于预设阈值，则确定以该帧图像为开始帧或结束帧的视频片段为奶牛养殖全过程中的关键过程；其中，所述奶牛养殖全过程视频中的每个关键过程的开始帧和结束帧的图像中均预先设置了同种纯红或纯绿或纯蓝颜色的警示牌。

【技术特征摘要】
1.一种基于图像识别的奶牛养殖关键过程视频提取方法，其特
征在于，包括：
获取奶牛养殖全过程视频；
将所述奶牛养殖全过程视频切分成内容相对独立的视频片段，并
提取每个视频片段中的每一帧图像；
对所述每一帧图像进行阈值分割，提取所述每一帧图像中去除背
景之外的区域的图像；
提取去除背景之外的区域每一帧图像中的颜色特征，并绘制所述
颜色特征的RGB颜色直方图；
根据所述RGB颜色直方图，统计去除背景之外的区域每一帧图
像中红、绿和蓝三种颜色各自出现的概率；
若去除背景之外的区域某一帧图像中的红、绿和蓝三种颜色中任
一种颜色出现的概率大于等于预设阈值，则确定以该帧图像为开始帧
或结束帧的视频片段为奶牛养殖全过程中的关键过程；
其中，所述奶牛养殖全过程视频中的每个关键过程的开始帧和结
束帧的图像中均预先设置了同种纯红或纯绿或纯蓝颜色的警示牌。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将所述奶牛
养殖全过程视频切分成内容相对独立的视频片段，包括：
采用镜头边缘检测技术将所述奶牛养殖全过程视频切分成内容
相对独立的镜头，获取内容相对独立的视频片段。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述镜头边缘检
测技术，包括：颜色直方图法、绝对帧差法或图像像素差法。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述提取每个
视频片段中的每一帧图像之后，在所述对所述每一帧图像进行阈值分
割之前，还包括：
对所述每一帧图像进行去噪处理；
利用物体和背景在图像特征上的差异，对去噪处理后的每一帧图
像进行边缘检测，标识去噪处理后的每一帧图像中亮度变化明显的
点；
相应地，所述对所述每一帧图像进行阈值分割，提取所述图像中
去除背景之外的区域的图像，具体为：
对边缘检测后的每一帧图像进行阈值分割，提取边缘检测后的每
一帧图像中去除背景之外的区域的图像。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述对所述每一
帧图像进行去噪处理，包括：
采用中值滤波算法，对所述每一帧图像进行去噪处理；
和/或，
所述利用物体和背景在图像特征上的差异，对去噪处理后的每一
帧图像进行边缘检测，标识去噪处理后的每一帧图像中亮度变化明显
的点，包括：
利用物体和背景在图像特征上的差异，采用罗伯茨Roberts算子
对去噪处理后的每一帧图像进行边缘检测，标识去噪处理后的每一帧
图像中亮度变化明显的点。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述提取去除背
景之外的区域每一帧图像中的颜色特征，并绘制所述颜色特征的RG...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘广利，贾静丽，李丹阳，杨颖，
申请(专利权)人：中国农业大学，
类型：发明
国别省市：北京;11