一种用于奶牛行为分析的图像采集装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及奶牛个体行为状态监测技术领域，公开了一种用于奶牛行为分析的图像采集装置，包括升降机构、伸缩机构、图像采集机构和控制机构，所述升降机构与栅栏连接，包括升降电机，所述升降电机的驱动端通过第一滑动丝杆螺母组件与升降支架的一端连接；所述伸缩机构与所述升降支架的另一端连接，包括伸缩电机，所述伸缩电机的驱动端通过第二滑动丝杆螺母组件与伸缩支架的一端连接。图像采集机构通过升降机构调整自身竖直高度，通过伸缩机构调整自身水平位置，进而实现对自身空间位置的自动调整，获取奶牛图像信息，提高奶牛行为分析的精准性；根据栅栏和奶牛具体情况调整空间位置，适用不同尺寸的场合，提高了适用性。

An Image Acquisition Device for Dairy Cow Behavior Analysis

The utility model relates to the technical field of monitoring individual behavior status of dairy cows, and discloses an image acquisition device for dairy cow behavior analysis, including a lifting mechanism, a telescopic mechanism, an image acquisition mechanism and a control mechanism. The lifting mechanism is connected with a fence, including a lifting motor. The driving end of the lifting motor is connected with one end of the lifting bracket through a first sliding screw nut assembly. The telescopic mechanism is connected with the other end of the lifting bracket, including a telescopic motor, and the driving end of the telescopic motor is connected with one end of the telescopic bracket through a second sliding screw nut assembly. Image acquisition mechanism adjusts its vertical height by lifting mechanism, adjusts its horizontal position by telescopic mechanism, and then realizes automatic adjustment of its spatial position, obtains image information of dairy cows, and improves the accuracy of behavior analysis of dairy cows; adjusts the spatial position according to the specific situation of fence and dairy cows, applies to different sizes of occasions, and improves the applicability.

【技术实现步骤摘要】
一种用于奶牛行为分析的图像采集装置
本技术涉及奶牛个体行为状态监测
，特别是涉及一种用于奶牛行为分析的图像采集装置。
技术介绍
奶牛行为的实时监测有助于分析与掌握奶牛的健康状态，例如奶牛跛行问题，若不及时确认，这种异常不仅影响当前奶牛的产奶量，而且会遗传至下一代奶牛。在日常的奶牛养殖管理过程中，针对奶牛行为的监测，通常是通过牧场兽医定时查看，或者养殖人员发现奶牛行为异常再告知牧场兽医进行诊断。然而牧场兽医人员有限，无法实现实时、持续的奶牛健康监测，从而会造成奶牛出现异常状况后，无法实时地进行处理的问题，给牧场带来巨大的经济损失。目前，随着三维图像技术的发展，三维相机采集的对象图像，可以近似地模拟人眼看到的结果，所以通过采集奶牛背部的三维图像，间接地分析奶牛的行为，从而实现对奶牛行为的完全自动化监测。然而，在不同的牧场、不同空间中，养殖厅内栅栏宽度、奶牛批次、奶牛品种、奶牛生长期以及相机有效采集距离存在差异，如何使图像采集装置自适应地满足不同的场合，需要进行创新设计。
技术实现思路
(一)要解决的技术问题本技术的目的是提供一种用于奶牛行为分析的图像采集装置，以解决现有图像采集装置无法自动调整空间位置，适用性差的问题。(二)技术方案为了解决上述技术问题，本技术提供一种用于奶牛行为分析的图像采集装置，包括升降机构、伸缩机构、图像采集机构和控制机构，所述升降机构与栅栏连接，包括升降电机，所述升降电机的驱动端通过第一滑动丝杆螺母组件与升降支架的一端连接；所述伸缩机构与所述升降支架的另一端连接，包括伸缩电机，所述伸缩电机的驱动端通过第二滑动丝杆螺母组件与伸缩支架的一端连接；所述图像采集机构安装在所述伸缩支架的另一端，用以实时采集奶牛背部图像；所述控制机构均与所述升降机构、伸缩机构和图像采集机构连接。其中，所述图像采集机构通过平台支架与所述伸缩支架连接，包括相机、高度传感器、第一宽度传感器和第二宽度传感器。其中，所述相机卡设在所述平台支架下侧的U形卡槽内，所述相机与所述控制机构连接，以传输采集的图像信息。其中，所述高度传感器安装在所述平台支架下侧，所述高度传感器与所述控制机构连接，以传输采集的高度信息。其中，所述第一宽度传感器设于升降支架的下端，用以检测栅栏之间的宽度，所述第二宽度传感器设于所述相机的一侧，用以检测平台支架与相机之间的宽度。其中，所述控制机构包括电机控制器、传感器控制器和工控机，所述电机控制器和所述传感器控制器均与所述工控机连接。其中，所述电机控制器设于所述平台支架上侧，用以控制升降电机和伸缩电机的正反转。其中，所述传感器控制器分别与所述高度传感器、所述第一宽度传感器和所述第二宽度传感器连接。其中，所述工控机的输入端分别与传感器控制器和相机连接，所述工控机的输出端分别与电机控制器、存储器和显示器连接。其中，所述升降支架上设有耳标读写器，所述耳标读写器通过奶牛耳标获取奶牛的基本信息。(三)有益效果本技术提供的一种用于奶牛行为分析的图像采集装置，升降机构的升降电机驱动第一滑动丝杆螺母组件带动升降支架上升或下降；伸缩机构的伸缩电机驱动第二滑动丝杆螺母组件带动伸缩支架水平方向移动；图像采集机构通过升降机构调整自身竖直高度，通过伸缩机构调整自身水平位置，进而实现对自身空间位置的自动调整，获取奶牛图像信息，提高奶牛行为分析的精准性；根据栅栏和奶牛具体情况调整空间位置，适用不同尺寸的场合，提高了适用性。附图说明图1为本技术实施例的现场实施图；图2为本技术实施例的工作流程示意图；图3为本技术实施例高度调整的流程示意图；图4为本技术实施例宽度调整的流程示意图。图中，1：十字扣件；2：升降电机；3：第一滑动丝杆螺母组件；4：升降传动轴；5：升降支架；6：伸缩电机；7：伸缩传动轴；8：第二滑动丝杆螺母组件；9：伸缩支架；10：平台支架；11：相机；12：高度传感器；13：第一宽度传感器；14：第二宽度传感器；15：栅栏电机；16：起落杆；17：传感器控制器；18：电机控制器；19：传输单元；20：耳标读写器；21：奶牛耳标；22：工控机；23：存储器；24：显示器。具体实施方式下面结合附图和实施例，对本技术的具体实施方式作进一步详细描述。以下实例用于说明本技术，但不用来限制本技术的范围。如图1所示，本技术实施例提供一种用于奶牛行为分析的图像采集装置，包括升降机构、伸缩机构、图像采集机构和控制机构，所述升降机构与栅栏连接，包括升降电机2，升降电机2的驱动端通过第一滑动丝杆螺母组件3与升降支架5的一端连接；伸缩机构与升降支架5的另一端连接，包括伸缩电机6，伸缩电机6的驱动端通过第二滑动丝杆螺母组件8与伸缩支架9的一端连接；图像采集机构安装在伸缩支架9的另一端，用以实时采集奶牛背部图像；控制机构均与升降机构、伸缩机构和图像采集机构连接。进一步的，固定支架通过十字扣件1固定在栅栏一侧，固定支架为中空设计，升降支架5通过第一滑动丝杆螺母组件3的螺母安装于固定支架的内部，升降电机2经升降传动轴4及第一滑动丝杆螺母组件3与升降支架5的一端连接，具体的，升降电机2的升降传动轴4端部与第一滑动丝杆螺母组件3的丝杆一端固定连接，保证升降传动轴4与丝杆转动同步，第一滑动丝杆螺母组件3的螺母固定在升降支架5的下端，当升降电机2驱动升降传动轴4转动时，丝杆螺母组件3的丝杆转动进而使螺母带动升降支架5升降，进而实现高度的自动调节。其中，伸缩机构内嵌于升降支架5的另一端，伸缩机构包括第二滑动丝杆螺母组件8，伸缩机构通过第二滑动丝杆螺母组件8螺母组件安装在升降支架5的上端内部，保持与升降支架5的同步升降，伸缩电机6经伸缩传动轴7与第二滑动丝杆螺母组件8相连，第二滑动丝杆螺母组件8与伸缩支架9的一端连接，具体的，伸缩电机6与伸缩传动轴7的一端相连，而伸缩传动轴7的另一端与与第二滑动丝杆螺母组件8的丝杆端部固定连接，保证两者同步转动，第二滑动丝杆螺母组件8的螺母套设在丝杆上，并与伸缩支架9的一端固定连接，保持同步运动，当伸缩电机6带动伸缩传动轴7转动时，丝杆旋转，螺母沿着丝杆上的螺纹带动伸缩支架9左右移动伸缩，实现宽度的调整。进一步的，图像采集机构安装在伸缩支架9的另一端，通过平台支架10与伸缩支架9连接，可实现与伸缩支架9竖直方向和水平方向的移动，图像采集机构包括相机11、高度传感器12、第一宽度传感器13和第二宽度传感器14。其中，相机11卡设在平台支架10下侧的U形卡槽内，相机11位于平台支架10下侧的中部位置，方便相机11实时采集奶牛的深度图像，相机11的两端分别通过U型卡箍加强固定，防止脱落。其中，高度传感器12安装于平台支架10下侧，并通过螺母和螺栓固定，用以实时采集相机与地面和奶牛之间的高度。其中，第一宽度传感器13设于升降支架5的下端，用以检测奶牛未进入栅栏时，栅栏之间的宽度，第二宽度传感器14固定在平台支架10的下侧并位于相机11的左侧，用于检测相机11与升降支架5之间的距离宽度。进一步的，控制机构均与所述升降机构、伸缩机构和图像采集机构连接，控制机构包括电机控制器18、传感器控制器17和工控机22，电机控制器18和传感器控制器17均通过传输单元19与工控机22连接，用以本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于奶牛行为分析的图像采集装置，其特征在于，包括升降机构、伸缩机构、图像采集机构和控制机构，所述升降机构与栅栏连接，包括升降电机，所述升降电机的驱动端通过第一滑动丝杆螺母组件与升降支架的一端连接；所述伸缩机构与所述升降支架的另一端连接，包括伸缩电机，所述伸缩电机的驱动端通过第二滑动丝杆螺母组件与伸缩支架的一端连接；所述图像采集机构安装在所述伸缩支架的另一端，用以实时采集奶牛背部图像；所述控制机构均与所述升降机构、伸缩机构和图像采集机构连接。

【技术特征摘要】
1.一种用于奶牛行为分析的图像采集装置，其特征在于，包括升降机构、伸缩机构、图像采集机构和控制机构，所述升降机构与栅栏连接，包括升降电机，所述升降电机的驱动端通过第一滑动丝杆螺母组件与升降支架的一端连接；所述伸缩机构与所述升降支架的另一端连接，包括伸缩电机，所述伸缩电机的驱动端通过第二滑动丝杆螺母组件与伸缩支架的一端连接；所述图像采集机构安装在所述伸缩支架的另一端，用以实时采集奶牛背部图像；所述控制机构均与所述升降机构、伸缩机构和图像采集机构连接。2.如权利要求1所述的用于奶牛行为分析的图像采集装置，其特征在于，所述图像采集机构通过平台支架与所述伸缩支架连接，包括相机、高度传感器、第一宽度传感器和第二宽度传感器。3.如权利要求2所述的用于奶牛行为分析的图像采集装置，其特征在于，所述相机卡设在所述平台支架下侧的U形卡槽内，所述相机与所述控制机构连接，以传输采集的图像信息。4.如权利要求2所述的用于奶牛行为分析的图像采集装置，其特征在于，所述高度传感器安装在所述平台支架下侧，所述高度传感器与所述控制机构连接，以传输采集的高度信息。5.如权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨信廷，李文勇，沈扬，吉增涛，孙传恒，
申请(专利权)人：北京农业信息技术研究中心，
类型：新型
国别省市：北京,11