一种固定式家禽生命信息报警装置制造方法及图纸

本发明专利技术一种固定式家禽生命信息报警装置，属于家禽监测技术领域；所要解决的技术问题是提供了一种更为智能的稳定可靠、构成简单、组网灵活的家禽生命信息检测与报警装置；技术方案为：包括摄像机、视频采集卡、显示屏、计算机和声光电报警装置，摄像机设置在固定位置，对禽笼中的家禽进行实时监控，视频采集卡与摄像机相连，计算机的输入端与视频采集卡相连，计算机的输出端分别与显示屏和声光电报警装置相连，计算机内部设置有家禽生命信息检测程序，经该检测程序智能分析后在软件界面直接以数据显示，当家禽的生命状况出现异常时，系统经声光电报警装置发出报警通知饲养员处理；本发明专利技术可广泛应用于家禽养殖领域。

【技术实现步骤摘要】
一种固定式家禽生命信息报警装置
本专利技术一种固定式家禽生命信息报警装置，属于家禽监测管理

技术介绍
家禽自古以来在人类生产生活中便占据了极为重要的地位，它的肉色泽鲜美，早已成为人类餐桌上不可割舍的一部分，它的皮毛保暖舒适，也是纺织工业中重要的组成部分。家禽的生产与消费量巨大，大规模标准化的笼养家禽的生产与质量控制显得尤为重要。在无人值守式的大型饲养企业，一些未能被及时发现的病死家禽可以在很短的时间将疫病迅速传染，不仅存在传染给其他家禽的风险，而且还传质传染给人的风险。笼养家禽的生命健康体征检测严重关系着企业的效益和人民的健康。腾光辉课题组尝试过基于机器视觉的欧式距离法识别单只蛋鸡的行为(劳凤丹,腾光辉,李军,等.机器视觉识别单只蛋鸡行为的方法[J].农业工程学报,2012,28(24):157-163.)，其研究重心在于蛋鸡发声行为的特征识别，而且其实验是没有笼子阻隔的实验监控条件下进行的，对视频前景有笼子阻隔、大数量鸡群同舍情况下的行为识别未见进一步研究。A.Aydin(2010)根据视频监控分析鸡的运动次数与其活力之间的关系(AYDINACO,ERENOZCANS.Applicationofafullyautomaticanalysistooltoassesstheactivityofbroilerchickenswithdifferentgaitscores[J].ComputersandElectronicsinAgriculture,2010,73(2):194-199.)。实验采用专家分析和视频自动监控处理对比，说明运动多的鸡需要更多食物，反映了鸡的活力。Kashiha(2013)介绍了他们研究的一种基于视觉监控技术的鸡舍自动报警系统(KASHIHAMP,ARNO；BAHR,CLAUDIA；VRANKEN,ERIK；BERCKMANS,DANIEL.Developmentofanearlywarningsystemforabroilerhouseusingimageinterpretation[M].AdvancesinMassDataAnalysisofImagesandSignalsinMedicine,Biotechnology,ChemistryandFoodIndustry-8thInternationalConference,MDA2013,Proceedings.ibai-publishing.2013:36-44.)。该设施对饲养的28000只鸡的鸡舍所能发生的情况事件进行自动报警处理，21次事件发生，有20件实现了实时自动报警。NanDongji(2011)采用视觉监控技术，根据鸡的行为分析鸡是否被禽流感感染(NANDM,SOICHIRO；YOKOI,HIROSHI.Atrackingmethodofmultiplemovingobjectsforanimalwatchsensorsystems-Measuresforrandommobilityandtheproblemwithconnectionandseparation[M].50thAnnualConferenceonSocietyofInstrumentandControlEngineers,SICE2011.SocietyofInstrumentandControlEngineers(SICE).2011:1991-1994.)。系统可以提取单只鸡的运动轨迹，但多只目标的情况就很难跟踪其运动了。Pereira(2012)根据彩色视频监控图像，提取鸡的区域面积和周长，将面积与周长的比值作为描述鸡对不同温度环境下的感受情况指标，用于评价什么样的温度才适合鸡的生活舒适度(PEREIRADFN,IRENILZADEALENCAR；GABRIELFILHO,LUISROBERTOALMEIDA；NETO,MARIOMOLLO.Clusterindexforaccessingthermalcomfortforbroilerbreeders[M].9thInternationalLivestockEnvironmentSymposium2012,ILES2012.AmericanSocietyofAgriculturalandBiologicalEngineers.2012:207-212.)。Crispim(2013)通过提取监控视频图像中动物的固定距离、长度、面积作为特定行为的特征值，利用多层人工神经网络，识别运动、不动、进食、梳毛等行为，最低识别率可达83％(CRISPIMJR.CFM-N,J.Artificialneuralnetworksandimagefeaturesforautomaticdetectionofbehavioraleventsinlaboratoryanimals[M].5thLatinAmericanCongressonBiomedicalEngineering,CLAIB2011；SpringerVerla.2013:862-865.)。DaniloF.Pereira(2013)采用机器视觉技术，根据鸡的图像形状特性，进行鸡的行为识别，实验交叉识别正确率达70％以上，同时指出光照及背景等其他客观因素直接影响了鸡行为的识别准确率(PEREIRADFM,BRUNOC.B.；MAIA,GUILHERMED.N.；TATIANASALES,G.；MAGALHES,MARCELOM.；GATES,RICHARDS.Machinevisiontoidentifybroilerbreederbehavior[J].ComputersandElectronicsinAgriculture,2013,99(November2013):194–199.)。大型无人值守式的家禽饲养企业现场复杂，采用上述方法的装置不能检测饲养笼中禽群出现疫病的家禽。
技术实现思路
本专利技术一种固定式家禽生命信息报警装置，克服了现有技术存在的不足，提供了一种更为智能的稳定可靠、构成简单、组网灵活的家禽生命信息检测与报警装置。该装置通过智能检测家禽的数量，与数据库数量进行对比，判断到异常时触发报警装置，提高了家禽养殖的管理水平。为了解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案为：一种固定式家禽生命信息报警装置，包括摄像机、视频采集卡、显示屏、计算机和声光电报警装置，摄像机设置在固定位置，对禽笼中的家禽进行实时监控，视频采集卡与摄像机相连，计算机的输入端与视频采集卡相连，计算机的输出端分别与显示屏和声光电报警装置相连，计算机内部设置有家禽生命信息检测程序，家禽生命信息检测程序用于执行以下步骤：S1.对采集的图像进行背景去除与禽笼提取，获得禽笼区域图像；S2.检测禽笼区域图像中反光铁丝的边缘，提取铁丝二值化区域并进行膨胀处理，去除面积较小的连通区域；S3.在禽笼区域图像中，以膨胀后的图像为掩膜图像对铁丝区域进行填充，去除反光铁丝，得到填充图像，并进行局部平滑；S4.对填充图像进行局部直方图均衡，消除光照不均衡造成的影响；S5.确定阈值对步骤S4得到的图像进行二值化处理，提取家禽头部的初步区域；S6.在步骤S1得到的禽笼区域图像中本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种固定式家禽生命信息报警装置，其特征在于：包括摄像机（6）、视频采集卡（7）、显示屏（9）、计算机（10）和声光电报警装置（11），摄像机（6）设置在固定位置，对禽笼（1）中的家禽进行实时监控，视频采集卡（7）与摄像机（6）相连，计算机（10）的输入端与视频采集卡（7）相连，计算机（10）的输出端分别与显示屏（9）和声光电报警装置（11）相连，计算机（10）内部设置有家禽生命信息检测程序，家禽生命信息检测程序用于执行以下步骤：S1.对采集的图像进行背景去除与禽笼提取，获得禽笼区域图像；S2.检测禽笼区域图像中反光铁丝的边缘，提取铁丝二值化区域并进行膨胀处理，去除面积较小的连通分量；S3.在禽笼区域图像中，以膨胀后的图像为掩膜图像对铁丝区域进行填充，去除反光铁丝，得到填充图像，并进行局部平滑；S4.对填充图像进行局部直方图均衡，消除光照不均衡造成的影响；S5.确定阈值对步骤S4得到的图像进行二值化处理，提取家禽头部的初步区域；S6.在步骤S1得到的禽笼区域图像中提取步骤S5中家禽头部所处初步区域部分的图像，对这部分图像再次确定阈值并进行二值化处理，最终确定家禽头部的连通分量；S7.根据家禽头部各连通分量面积确定家禽的数量。...

【技术特征摘要】
1.一种固定式家禽生命信息报警装置，其特征在于：包括摄像机（6）、视频采集卡（7）、显示屏（9）、计算机（10）和声光电报警装置（11），摄像机（6）设置在固定位置，对禽笼（1）中的家禽进行实时监控，视频采集卡（7）与摄像机（6）相连，计算机（10）的输入端与视频采集卡（7）相连，计算机（10）的输出端分别与显示屏（9）和声光电报警装置（11）相连，计算机（10）内部设置有家禽生命信息检测程序，家禽生命信息检测程序用于执行以下步骤：S1.对采集的图像进行背景去除与禽笼提取，获得禽笼区域图像；S2.检测禽笼区域图像中反光铁丝的边缘，提取铁丝二值化区域并进行膨胀处理，去除面积较小的连通分量；S3.在禽笼区域图像中，以膨胀后的图像为掩膜图像对铁丝区域进行填充，去除反光铁丝，得到填充图像，并进行局部平滑；S4.对填充图像进行局部直方图均衡，消除光照不均衡造成的影响；S5.确定阈值对步骤S4得到的图像进行二值化处理，提取家禽头部的初步区域；S6.在步骤S1得到的禽笼区域图像中提取步骤S5中家禽头部所处初步区域部分的图像，对这部分图像再次确定阈值并进行二值化处理，最终确定家禽头部的连通分量；S7.根据家禽头部各连通分量面积确定家禽的数量。2.根据权利要求1所述的一种固定式家禽生命信息报警装置,其特征在于:所述摄像机（6）的顶端与支架（4）相连，支架（4）为伸缩式，支架（4）中部设有调节旋钮（5）。3.根据权利要求1所述的一种固定式家禽生命信息报警装置,其特征在于:所述步骤S1包括以下步骤：通过夹角和判别法判断一个点是否在禽笼四边形内部，确定禽笼四个顶点的像素坐标按顺时针方向依次为、、、，设测试点为，分别得到点P与四条边的夹角分别为；若满足，则判断测试点不在笼子区域内，对该点的像素数值清零，分别取四个顶点像素坐标x和y的最大值与最小值，以、、、四个点为矩形的四...

【专利技术属性】
技术研发人员：陆辉山，俞恒杰，王福杰，薛卓兰，
申请(专利权)人：中北大学，
类型：发明
国别省市：山西,14